概念

service 是一组具有相同 label pod 集合的抽象,集群内外的各个服务可以通过 service 进行互相通信,当创建一个 service 对象时也会对应创建一个 endpoint 对象,endpoint 是用来做容器发现的,service 只是将多个 pod 进行关联,实际的路由转发都是由 kubernetes 中的 kube-proxy 组件来实现。

service原理

endpoints controller 是负责生成和维护所有 endpoints 对象的控制器,监听 service 和对应 pod 的变化,更新对应 service 的 endpoints 对象。当用户创建 service 后 endpoints controller 会监听 pod 的状态,当 pod 处于 running 且准备就绪时,endpoints controller 会将 pod ip 记录到 endpoints 对象中,因此,service 的容器发现是通过 endpoints 来实现的。而 kube-proxy 会监听 service 和 endpoints 的更新并调用其代理模块在主机上刷新路由转发规则。

service 类型

service 默认有四种 ClusterIP、NodePort、LoadBalancer、ExternelName 类型, 此外还有 Ingress

ClusterIp

ClusterIP 类型的 service 是 kubernetes 集群默认的服务暴露方式,它只能用于集群内部通信,可以被各 pod 访问,其访问方式为:

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pod ---> ClusterIP:ServicePort --> (iptables)DNAT --> PodIP:containePort

ClusterIp类型

nodePort

NodePort 类型的 service 会在集群内部署了 kube-proxy 的节点打开一个指定的端口,之后所有的流量直接发送到这个端口,然后会被转发到 service 后端真实的服务进行访问。Nodeport 构建在 ClusterIP 上,其访问链路如下所示:

client ---> NodeIP:NodePort ---> ClusterIP:ServicePort ---> (iptables)DNAT ---> PodIP:containePort

NodePort类型

LoadBalance

LoadBalancer 类型的 service 通常和云厂商的 LB 结合一起使用,用于将集群内部的服务暴露到外网,云厂商的 LoadBalancer 会给用户分配一个 IP,之后通过该 IP 的流量会转发到你的 service 上。

locadbanlance类型

ExternelName

通过 CNAME 将 service 与 externalName 的值(比如:foo.bar.example.com)映射起来,这种方式用的比较少。

Ingress

Ingress 其实不是 service 的一个类型,但是它可以作用于多个 service,被称为 service 的 service,作为集群内部服务的入口,Ingress 作用在七层,可以根据不同的 url,将请求转发到不同的 service 上。

ingress

service服务发现

service 的 endpoints 解决了容器发现问题,但不提前知道 service 的 Cluster IP,怎么发现 service 服务呢?

service 当前支持两种类型的服务发现机制,一种是通过环境变量,另一种是通过 DNS。

环境变量

当一个 pod 创建完成之后,kubelet 会在该 pod 中注册该集群已经创建的所有 service 相关的环境变量,但是需要注意的是,在 service 创建之前的所有 pod 是不会注册该环境变量的,所以在平时使用时,建议通过 DNS 的方式进行 service 之间的服务发现。

DNS

可以在集群中部署 CoreDNS 服务(旧版本的 kubernetes 群使用的是 kubeDNS), 来达到集群内部的 pod 通过DNS 的方式进行集群内部各个服务之间的通讯。

当前 kubernetes 集群默认使用 CoreDNS 作为默认的 DNS 服务,主要原因是 CoreDNS 是基于 Plugin 的方式进行扩展的,简单,灵活,并且不完全被Kubernetes所捆绑。

参考文档