Kubernetes--服务发布（Service、Ingress）

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出自B站博主教程笔记：

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服务发布

service与ingress的关系图：

一、Service

负责东西流量（同层级/内部服务网络通信）的通信 ，Service如何把我们的容器在网络内部打通如下：

所有的请求其实都在请求api-server，而api-server会根据我们的IP找到对应的service，service就会找到自己的Endpoint，然后通过endpoint的iptables的转发找到对应的目标服务器，然后通过目标服务器找到对应的容器。

1、Service的定义

 apiVersion: v1
 kind: Service       # 资源类型为 Service
 metadata:       
   name: nginx-svc   # Service 名称
   labels:
     app: nginx-svc  # Service 自己本身的标签
 spec:
   ports:            # 端口映射  
   - name: http      # service 端口配置的名称
     protocol: TCP   # 端口绑定的协议，支持 TCP、UDP、SCTP，默认为 TCP
     port: 80    # service 自己的端口，在使用内网时使用
     targetPort: 9527    # 目标 pod 的端口
   - name: https
     port: 443
     protocol: TCP
     targetPort: 443
   selector:     # 选中当前 service 匹配哪些 pod，对哪些 pod 的东西流量进行代理
     app: nginx
   type: NodePort    # 随机启动一个端口（30000-32767），映射到ports中的端口，该端口是直接绑定在node上的，且集群中的每一个node都会绑定这个端口；也可用于将服务暴露给外部访问，不推荐，一般只在测试中使用

1.1、命令操作

 # 创建service
 [root@k8s ~]# kubectl create -f nginx-svc.yaml
 
 # 查看service信息，通过service的cluster ip进行访问
 [root@k8s ~]# kubectl get svc 
 
 # 查看 pod 信息，通过pod的ip进行访问
 [root@k8s ~]# kubectl get po -o wide
 
 # 创建其他pod通过service name进行访问（推荐）
 [root@k8s ~]# kubectl exec -it busybox -- sh
 [root@k8s ~]# curl http://nginx-svc
 
 # 默认在当前 namespace 中访问，如果需要跨 namespace 访问 pod，则在 service name 后面加上 .<namespace> 即可
 [root@k8s ~]# curl http://nginx-svc.default

1.2、Endpoint

2、代理k8s外部服务

实现方式：（1）编写 service 配置文件时，不指定 selector 属性 （2）自己创建 endpoint

示例：第一步：编写nginx-svc-external.yaml文件和nginx-ep-external.yaml

 # nginx-svc-external.yaml:
 apiVersion: v1
 kind: Service
 metadata:
   name: nginx-svc-external
   labels:
     app: nginx
 spec:
   ports:
   - port: 80
     targetPort: 80
     name: web
   type: ClusterIP
   
 # nginx-ep-external.yaml:
 apiVersion: v1
 kind: Endpoints
 metadata:
   labels:
     app: nginx # 与service一致
   name: nginx-svc-external # 与service一致
   namespace: default # 与service一致
 subsets:
 - addresses:
   - ip: 202.108.22.5  # 目标ip地址,比如要请求到百度202.108.22.5
   ports: # 与service一致
   - name: web
     port: 80
     protocol: TCP

第二步：创建Service和Endpoint：

 [root@k8s ~]# kubectl create -f nginx-svc-external.yaml
 [root@k8s ~]# kubectl create -f nginx-ep-external.yaml

第三步：检查：

 [root@k8s ~]# kubectl get svc
 NAME                TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP     PORT(S)         AGE
 nginx-svc-external  ClusterIP   10.102.101.161  <none>          80/TCP          8s
 
 [root@k8s ~]# kubectl get ep
 NAME                ENDPOINTS                   AGE
 nginx-svc-external  202.108.22.5:80         7s
 
 [root@k8s ~]# kubectl describe ep nginx-svc-external
 Name:                   nginx-svc-external
 Namespace:              default
 Labels:                 app=nginx
 Annotations:            <none>
 Subsets:
     Addresses:          202.108.22.5
     NotReadyAddress:    <none>
     Ports:  
       Name Port Protocol
       ---- ---- --------
       web  80   TCP
 Events: <none>

第四步：测试：

 # 进入一个容器中
 [root@k8s ~]# kubectl exec -it dns-test -- sh
 / # wegt http://nginx-svc-exterl
 Connecting to nginx-svc-external (10.102.101.161:80)
 Connecting to www.baidu.com (202.108.22.5:80)

总的来说：代理K8s外部服务：

各环境访问名称统一
访问k8s集群外的其他服务
项目迁移

3、反向代理外部域名

编写nginx-svc-externalname.yaml文件：

 apiVersion: v1
 kind: Service
 metadata:
   labels:
     app: baidu-external-domain
   name: baidu-external-domain
 spec:
   type: ExternalName
   externalName: www.baidu.cn

创建与测试：

 [root@k8s ~]# kubectl create -f nginx-svc-externalname.yaml
 [root@k8s ~]# kubectl get svc
 NAME                      TYPE          CLUSTER-IP  EXTERNAL-IP PORT(S)      AGE
 baidu-external-domain  ExternalName     www.baidu.cn    <none>  <none>       8s
 
 # 进入容器测试:
 [root@k8s ~]# kubectl exec -it dns-test -- sh
 / # wegt http://wolfcode-external-domain
 Connecting to nginx-svc-external (120.78.159.117:80)
 Connecting to www.baidu.com (202.108.22.5:80)

4、常用类型

4.1、ClusterIP

只能在集群内部使用，不配置类型的话默认就是 ClusterIP

4.2、ExternalName

返回定义的 CNAME 别名，可以配置为域名

4.3、NodePort

会在所有安装了 kube-proxy 的节点都绑定一个端口，此端口可以代理至对应的 Pod，集群外部可以使用任意节点 ip + NodePort 的端口号访问到集群中对应 Pod 中的服务。

当类型设置为 NodePort 后，可以在 ports 配置中增加 nodePort 配置指定端口，需要在下方的端口范围内，如果不指定会随机指定端口

端口范围：30000~32767

端口范围配置在 /usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service 文件中

4.4、LoadBalancer

使用云服务商（阿里云、腾讯云等）提供的负载均衡器服务

二、Ingress

1、安装Ingress-nginx

（1）添加helm仓库

 # 添加仓库
 [root@master ~]# helm repo add ingress-nginx https://kubernetes.github.io/ingress-nginx
 
 # 查看仓库列表
 [root@master ~]# helm repo list
 NAME            URL
 ingress-nginx   https://kubernetes.github.io/ingress-nginx
 
 # 搜索 ingress-nginx
 [root@master ~]# helm search repo ingress-nginx
 NAME                        CHART VERSION   APP VERSION     DESCRIPTION
 ingress-nginx/ingress-nginx     4.4.2           1.5.1       Ingress controller for..

（2）下载包

 # 下载安装包
 [root@master ~]# helm pull ingress-nginx/ingress-nginx --version=4.4.2
 [root@master ~]# mv ingress-nginx-4.4.2.tgz /opt/k8s/helm 
 [root@master ~]# cd /opt/k8s/helm

（3）配置参数

 # 将下载好的安装包解压
 [root@master helm]# tar xf ingress-nginx-4.4.2.tgz
 
 # 解压后，进入解压完成的目录
 [root@master helm]# cd ingress-nginx
 
 # 修改 values.yaml
 # 镜像地址：修改为国内镜像/科学上网
 [root@master ingress-nginx]# vim values.yaml 
 registry: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
 image: google_containers/nginx-ingress-controller
 image: google_containers/kube-webhook-certgen
 tag: v1.3.0
 #digest: sha256:4ba73c697770664c1e00e9f968de14e08f606ff961c76e5d7033a4a9c593c629
 #digestChroot: sha256:c1c091b88a6c936a83bd7b098662760a87868d12452529bad0d178fb36147345
 hostNetwork: true
 dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet
 
 修改部署配置的 kind: DaemonSet
 nodeSelector:
   ingress: "true" # 增加选择器，如果 node 上有 ingress=true 就部署
 将 admissionWebhooks.enabled 修改为 false
 将 service 中的 type 由 LoadBalancer 修改为 ClusterIP，如果服务器是云平台才用 LoadBalancer

（4）创建Namespace

 # 为 ingress 专门创建一个 namespace
 [root@master ingress-nginx]# kubectl create ns ingress-nginx

（5）安装Ingress

 # 为需要部署 ingress 的节点上加标签，由于目前k8s-master中存在污点，因此将ingress创建在node1中
 [root@master ingress-nginx]# kubectl label node k8s-node1 ingress=true
 
 # 安装 ingress-nginx
 [root@master ingress-nginx]# helm install ingress-nginx -n ingress-nginx .
 [root@master ingress-nginx]# helm delete ingress-nginx -n ingress-nginx # 失败重装执行
 
 # 检查
 [root@master ingress-nginx]# kubectl get po -n ingress-nginx -o wide
 NAME    READY   TATUS   RESTARTS    AGE IP  NODE    NOMINATED NODE  READINEDD GATES
 ingress..   1/1 Running 0           33s 192.168.1.11    k8s-node1   <none> <none>

2、基本使用

2.1、创建一个Ingress

 apiVersion: networking.k8s.io/v1
 kind: Ingress                           # 资源类型为 Ingress
 metadata:
   name: wolfcode-nginx-ingress
   annotations:
     kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
     nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
 spec:
   rules:        # ingress 规则配置，可以配置多个
   - host: k8s.wolfcode.cn   # 域名配置，可以使用通配符 *
     http:
       paths:    # 相当于nginx的location配置，可以配置多个
       - pathType: Prefix # 路径类型，按照路径类型进行匹配 ImplementationSpecific 需要指定 IngressClass，具体匹配规则以 IngressClass 中的规则为准。Exact：精确匹配，URL需要与path完全匹配上，且区分大小写的。Prefix：以 / 作为分隔符来进行前缀匹配
         backend:
           service: 
             name: nginx-svc # 代理到哪个 service
             port: 
               number: 80 # service 的端口
         path: /api # 等价于 nginx 中的 location 的路径前缀匹配

2.2、多域名配置

 apiVersion: networking.k8s.io/v1
 kind: Ingress # 资源类型为 Ingress
 metadata:
   name: wolfcode-nginx-ingress
   annotations:
     kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
     nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
 spec:
   rules: # ingress 规则配置，可以配置多个
   - host: k8s.wolfcode.cn # 域名配置，可以使用通配符 *
     http:
       paths: # 相当于 nginx 的 location 配置，可以配置多个
       - pathType: Prefix # 路径类型，按照路径类型进行匹配 ImplementationSpecific 需要指定 IngressClass，具体匹配规则以 IngressClass 中的规则为准。Exact：精确匹配，URL需要与path完全匹配上，且区分大小写的。Prefix：以 / 作为分隔符来进行前缀匹配
         backend:
           service: 
             name: nginx-svc # 代理到哪个 service
             port: 
               number: 80 # service 的端口
         path: /api # 等价于 nginx 中的 location 的路径前缀匹配
         
       - pathType: Exec # 路径类型，按照路径类型进行匹配 ImplementationSpecific 需要指定 IngressClass，具体匹配规则以 IngressClass 中的规则为准。Exact：精确匹配>，URL需要与path完全匹配上，且区分大小写的。Prefix：以 / 作为分隔符来进行前缀匹配
         backend:
           service:
             name: nginx-svc # 代理到哪个 service
             port:
               number: 80 # service 的端口
         path: /
         
   - host: api.wolfcode.cn # 域名配置，可以使用通配符 *
     http:
       paths: # 相当于 nginx 的 location 配置，可以配置多个
       - pathType: Prefix # 路径类型，按照路径类型进行匹配 ImplementationSpecific 需要指定 IngressClass，具体匹配规则以 IngressClass 中的规则为准。Exact：精确匹配>，URL需要与path完全匹配上，且区分大小写的。Prefix：以 / 作为分隔符来进行前缀匹配
         backend:
           service:
             name: nginx-svc # 代理到哪个 service
             port:
               number: 80 # service 的端口
         path: /