Kubernetes创建Service访问Pod

1.创建Service

         Kubernetes Service从逻辑上代表了一组Pod，具体是哪些Pod则是由label来挑选的。Service有自己的IP，而且这个IP是不变的。客户端只需要访问Service的IP，Kubernetes则负责建立和维护Service与Pod的映射关系。无论后端Pod如何变化，对客户端不会有任何影响，因为Service没有变。

        首先创建Pod，vi httpd.yml文件如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: httpd
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: httpd
  template:
    metadata:
      labels:
        app: httpd
    spec:
      containers:
      - name: httpd
        image: httpd
        ports:
        - containerPort: 80

        我们启动了两个Pod，运行httpd镜像，label是app: httpd，Service将会用这个label来挑选Pod，kubectl get pod -o wid如下图所示：

         Pod分配了各自的IP，这些IP只能被Kubernetes Cluster中的容器和节点访问

 接下来创建Service，vi httpd-svc.yml配置如下图所示：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: httpd-svc
spec:
  selector:
    app: httpd
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 8080
    targetPort: 80

• v1是Service的apiVersion。
• 指明当前资源的类型为Service。
• Service的名字为httpd-svc。
• selector指明挑选那些label为app: httpd的Pod作为Service的后端。
• 将Service的8080端口映射到Pod的80端口，使用TCP协议。

执行kubectl apply -f httpd-svc.yml创建Service

httpd-svc分配到一个CLUSTER-IP 10.97.198.28。可以通过该IP访问后端的httpd Pod，如下图所示

通过kubectl describe可以查看httpd-svc与Pod的对应关系 

2.Cluster IP底层实现

        Cluster IP是一个虚拟IP，是由Kubernetes节点上的iptables规则管理的。

        可以通过iptables-save命令打印出当前节点的iptables规则，因为输出较多，这里只截取与httpd-svc Cluster IP 10.99.229.179相关的信息，如图所示

这两条规则含义如下：

• 如果Cluster内的Pod（源地址来自10.244.0.0/16）要访问httpd-svc，则允许。
• 其他源地址访问httpd-svc，跳转到规则KUBE-SVC-IYRDZZKXS5EOQ6Q6。KUBE-SVC-IYRDZZKXS5EOQ6Q6。

规则如图所示：

• 1/2的概率跳转到KUBE-SEP-5NAIINGHGNF6YGV7规则
• 剩下的概率跳转到KUBE-SEP-6UQ5JXNOGEE55I3K规则

 跳转规则如下：

即将请求分别转发到后端的两个Pod。通过上面的分析，我们得到结论：iptables将访问Service的流量转发到后端Pod，而且使用类似轮询的负载均衡策略。 

3.外网如何访问Service

        除了Cluster内部可以访问Service，很多情况下我们也希望应用的Service能够暴露给Cluster外部。Kubernetes提供了多种类型的Service，默认是ClusterIP。

• ClusterIP：Service通过Cluster内部的IP对外提供服务，只有Cluster内的节点和Pod可访问，这是默认的Service类型，前面实验中的Service都是 ClusterIP。
• NodePort：Service通过Cluster节点的静态端口对外提供服务。Cluster外部可以通过<NodeIP>:<NodePort>访问Service。
• LoadBalancer：Service利用cloud provider特有的load balancer对外提供服务，cloud provider负责将load balancer的流量导向Service。目前支持的cloud provider有GCP、AWS、Azur等。

下面我们来实践NodePort，Service httpd-svc的配置文件修改如下

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: httpd-svc
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: httpd
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 8080
targetPort: 80

重新创建的httpd-svc，如下图所示：

Kubernetes依然会为httpd-svc分配一个ClusterIP，不同的是：

• EXTERNAL-IP为nodes，表示可通过Cluster每个节点自身的IP访问Service。
• PORT(S)为8080:31276。8080是ClusterIP监听的端口，31276则是节点上监听的端口。Kubernetes会从30000～32767中分配一个可用的端口，每个节点都会监听此端口并将请求转发给Service。

下面测试NodePod是否正常工作：

 

 与ClusterIP一样，NodePort也是借助了iptables。与ClusterIP相比，每个节点的iptables中都增加了下面两条规则：

访问31276会应用规则KUBE-SVC-IYRDZZKXS5EOQ6Q6

NodePort默认的是随机选择，不过我们可以用nodePort指定某个 特定端口。

• nodePort是节点上监听的端口。
• port是ClusterIP上监听的端口。
• targetPort是Pod监听的端口。