第十五篇：Kubernetes 基础篇之如何发布服务

yjc
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注明：当前文档内容来源于51cto课堂‘宽哥’杜宽学习课程。

image.png

前景学习：

一、什么是label 和 selector

image.png

Label: Label(标签)可以对k8s的一些对象，如Pod和节点进行"分组"。通过添加key=value格式的标签，用于区分同样的资源不同的分组。

Selector： Selector(标签选择器)可以通过根据资源的标签查询出精确的对象信息。

二、基础使用命令

假设一个应用场景 应用案例：

公司与 xx 银行有一条专属的高速光纤通道，此通道只能与 192.168.7.0 网段进行通信，因此只能将与 xx 银行通信的应用部署到 192.168.7.0 网段所在的节点上，此时可以对节点添加 Label：

设置一个node节点标签 registroy=subnet7

kubectl label node NodeName registroy=subnet7

查询node标签

kubectl get node -l registroy=subnet7

删除标签: 删除即减号'-'

kubectl label node NodeName redistroy-

三、什么是Service

每个Pod都会获取到它自己的IP地址,但是这些IP地址不总是稳定和可依赖的，这样就会导致一个问题在kubernetes集群中，如果一组pod(比如后端的Pod) 为其他Pod(比如前端的Pod)提供服务，那么如果他们之间使用Pod的IP地址进行通信，在Pod重建后，将无法再进行连接。于是Kubernetes引用了Service这样一种抽象概念：逻辑上的一组Pod，即一种可以访问Pod的策略。这一组Pod能够被Service通过标签选择器访问到，之后就可以使用Service进行通信

image.png

四、定义一个基础Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80  # Service的端口号
      targetPort: 80   #容器的端口号

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment  # deployment 名称
  labels:                 # deployment 标签
    app: nginx
spec:
  replicas: 3 #设置副本个数
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx     # 管理的是那些pod
  template:          # 此处是关于pod的定义
    metadata: 
      labels:
        app: nginx
    spec: 
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.15.12
        ports:
        - containerPort: 80

上述示例为my-service:80 即可访问到具有app=nginx标签的pod的80端口上需要注意的是,Service能够将一个接收端口映射到任意的targetPort，如果targetPort为空，targetPort将被设置为与Port字段相同的值。targetPort 可以设置为一个字符串，引用backend pod的一个端口名称，这样的话即使更改了Pod的端口，也不会对Service的访问造成影响。Service能够支持TCP、UDP、SCTP等协议，默认为TCP协议。

五、Service 类型

Cluster IP：在集群内部使用，默认值，只能从急群众访问。

NodePort：在所有安装了kube-proxy的节点上打开一个端口，此端口可以代理至后端Pod，可以通过Nodeport从几圈外部访问集群内的服务，格式为NodeIp:NodePort

LoadBalancer：使用云提供商的负载均衡公开服务，成本较高。

ExternalName: 通过返回定义的CNAME别名，没有设置任何类型的代理，需要1.7或更高版本kube-dns支持。

六、NodePort类型

如果将Service的type字段设置为Nodeport，则Kubernetes将从--service-node-port-range参数指定的范围（默认为30000-32767）中自动分配端口，也可以手动指定Nodeport，创建该Service后,集群每个节点都将暴露一个端口,通过某个宿主机的IP+端口即可访问到后端的应用。


kind: Service
apiVersion: v1
metadata: 
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 443
      targetPort: 8443
      NodePort: 30000
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard

七、使用Service代理k8s外部服务

使用场景：

  1. 希望在生产中使用某个固定对的名称而非IP地址访问外部的中间件服务；
  2. 希望service只想另一个Namespace中或其他集群中的服务；
  3. 正在将工作负载转移到Kubernetes集群，但是一部分服务仍运行在Kubernetes集群之外的backend。
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: nginx-svc-external
  name: nginx-svc-external
spec:
  ports:
  - name: http
    port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  sessionAffinity: None
  type: ClusterIP

---
apiVersion: v1
kind: Endpoints
metadata:
  labels:
    app: nginx-svc-external
  name: nginx-svc-external
subsets:
- addresses:
  - ip: 140.205.94.189
  ports:
  - name: http
    port: 80

注意：endpoint IP地址不能是 loopback(127.0.0.0/8)、link-local(169.254.0.0/16)或者link-local多播地址(224.0.0.0/24)

八、ExternalName Service

ExternalName Service 是Service的特例，它没有selector,也没有定义任何端口和Endpoint,他通过返回该外部服务的别名来提供服务。

比如可以定义一个Service，后端设置为一个外部域名，这样通过Service的名称即可访问到该域名。使用nslookup解析以下文件定义的Service，集群的DNS服务将返回一个值为my.database.example.com 的CNAME记录

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: my-service
  namespace: prod
spec:
  type: ExternalName
  externalName: my.database.example.com

九、多端口Service

kind: Service
apiversion: v1
metadata: 
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: myapp
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 9736
  - name: https
    protocol: TCP
    port: 443
    targetPort: 9377
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