k8s入门：service 简单使用

àì夳堔傛蜴生んèń 2023-09-28 09:43 111阅读 0赞

##### 系列文章目录 #####

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第一章：✨ [k8s入门：裸机部署 k8s 集群][k8s_ k8s]  
第二章：✨ [k8s入门：部署应用到 k8s 集群][k8s_ k8s 1]  
第三章：✨ [k8s入门：service 简单使用][k8s_service]  
第四章：✨ [k8s入门：StatefulSet 简单使用][k8s_StatefulSet]  
第五章：✨ [k8s入门：存储（storage）][k8s_storage]  
第六章：✨ [K8S 配置 storageclass 使用 nfs 动态申领本地磁盘空间][K8S _ storageclass _ nfs]  
第七章：✨ [k8s入门：配置 ConfigMap & Secret][k8s_ ConfigMap _ Secret]  
第八章：✨ [k8s入门：k8s入门：Helm 构建 MySQL][k8s_k8s_Helm _ MySQL]  
第九章：✨ [k8s入门：kubernetes-dashboard 安装][k8s_kubernetes-dashboard]  
第十章：✨ [k8s入门：kube-prometheus-stack 全家桶搭建（Grafana + Prometheus）][k8s_kube-prometheus-stack _Grafana _ Prometheus]

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#### 文章目录 ####

*   *   *   *  系列文章目录
             *  一、简介
             *  二、Service 的类型
             *  三、Service资源规范
             *  四、ClusterIP 类型
             *  五、NodePort 类型
             *   *  1、新建 NodePort 类型 service
                 *  2、修改 nodeport 端口范围
             *  六、暴露多个端口
             *  七、命令行方式暴露端口

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##### 一、简介 #####

利用 Deployment 可以创建一组 Pod 来提供具有高可用性的服务。

虽然每个 Pod 都会分配一个单独的 IP，然而却存在如下两问题，可以通过 service 解决

*  Pod IP 会随着Pod的重建产生变化
 *  Pod IP 仅仅是集群内可见的虚拟IP，外部无法访问（主从结点外的机器无法访问）

在 K8s 的 yaml 配置文件中，name 属性只能包含小写字母数字字符 和 -，并且端口名称还必须以字母数字字符开头和结尾。

接上一篇 ： [k8s入门：部署应用到 k8s 集群][k8s_ k8s 2]，创建的 deployment/test-k8s-deployment，和其对应的 pod 如下，下面 service 会用到  
![在这里插入图片描述][20504077a2a84b6c84547b46b5fa2cce.png]

##### 二、Service 的类型 #####

*  clusterIP：通过集群内部 IP 地址暴露服务，仅在集群内部可见、集群外部无法访问，Service 的默认类型
 *  NodePort:：暴露端口到节点，提供了集群外部访问的入口，端口范围固定 30000 ~ 32767
 *  LoadBalancer: 会额外生成一个 IP 对外服务，需要公有云支持
 *  ExternalName：通过返回 CNAME 和对应值，可以将服务映射到 externalName 字段的内容（例如，foo.bar.example.com）。 无需创建任何类型代理。kube-dns 1.7 及以上版本或者 CoreDNS 0.0.8 及以上版本才能使用 ExternalName 类型

你也可以使用 Ingress 来暴露自己的服务。 Ingress 不是一种服务类型，但它充当集群的入口点。 它可以将路由规则整合到一个资源中，因为它可以在同一IP地址下公开多个服务。

##### 三、Service资源规范 #####

参考：[https://www.jianshu.com/p/1a75963b5814][https_www.jianshu.com_p_1a75963b5814]

apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: ..
      namespace: ...
      labels:
        key1: value1
        key2: value2
    spec:
      type <string>  #Service类型，默认为ClusterIP
      selector <map[string]string> #等值类型的标签选择器，内含“与"逻辑
      ports: # Service的端口对象列表，数组类型，配置多个则必须配置 name 
      - name <string> # 端口名称
        protocol <string> # 协议，目前仅支持TCP、UDP和SCTP，默认为TCP
        port <integer> # Service的端口号
        targetPort <string> # 后端目标进程的端口号或名称，名称需由Pod规范定义
        nodePort <integer> # 节点端口号，仅适用于NodePort和LoadBalancer类型
      clusterIP <string> # Service的集群IP，建议由系统自动分配
      externalTrafficPolicy <string> # 外部流量策略处理方式，Local表示由当前节点处理，#Cluster表示向集群范围调度
      loadBalancerIP <string> # 外部负载均衡器使用的IP地址，仅适用于LoadBlancer
      externalName <string>  # 外部服务名称，该名称将作为Service的DNS CNAME值

##### 四、ClusterIP 类型 #####

新建 test-k8s-deployment-service.yaml 添加如下内容

apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: test-k8s-deployment-service
    spec:
      selector:
        # 对应 deployment 名字
        app: test-k8s-deployment
      # 默认 ClusterIP 集群内可访问，NodePort 节点可访问，LoadBalancer 负载均衡模式（需要负载均衡器才可用）  
      type: ClusterIP
      ports:
        - port: 8080        # 本 Service 的端口
          targetPort: 8080  # 容器端口

创建 service 并查看状态，并保证 Endpoints 包含集群内部 IP

[root@master ~]# kubectl apply -f test-k8s-deployment-service.yaml 
    service/test-k8s-deployment-service created
    [root@master ~]# kubectl get svc
    NAME                          TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
    kubernetes                    ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP    10h
    test-k8s-deployment-service   ClusterIP   10.96.45.184   <none>        8080/TCP   10s
    [root@master ~]# kubectl describe svc test-k8s-deployment-service
    Name:              test-k8s-deployment-service
    Namespace:         default
    Labels:            <none>
    Annotations:       <none>
    Selector:          app=test-k8s-deployment
    Type:              ClusterIP
    IP Family Policy:  SingleStack
    IP Families:       IPv4
    IP:                10.96.45.184
    IPs:               10.96.45.184
    Port:              <unset>  8080/TCP
    TargetPort:        8080/TCP
    Endpoints:         10.244.1.7:8080,10.244.2.7:8080,10.244.2.8:8080
    Session Affinity:  None
    Events:            <none>

服务的默认类型是ClusterIP，只能在集群内部访问，`kubectl exec -it pod-name -- bash` 进入集群，我们可以进入到 Pod 里面访问：`curl http://test-k8s-deployment-service:8080`，我的容器内没有 curl 命令暂不测试

如果要在集群外部访问，可以通过端口转发实现（只适合临时测试用），注意：一定要添加 service/，否则默认 pod

# 只支持本机访问
    [root@master ~]# kubectl port-forward service/test-k8s-deployment-service 8080:8080
    Forwarding from 127.0.0.1:8080 -> 8080
    Forwarding from [::1]:8080 -> 8080
    Handling connection for 8080
    # 支持所有地址
    [root@master ~]# kubectl port-forward service/test-k8s-deployment-service --address 0.0.0.0 8080:8080
    Forwarding from 0.0.0.0:8080 -> 8080

ClusterIP 适用于一个 pod 中有多个容器，容器之间可相互通信

##### 五、NodePort 类型 #####

###### 1、新建 NodePort 类型 service ######

新建 test-k8s-deployment-service-NodePort.yaml 添加如下内容

apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      # 必须小写
      name: test-k8s-deployment-service-nodeport
    spec:
      selector:
        # 对应 deployment 名字
        app: test-k8s-deployment
      type: NodePort
      ports:
        - port: 8080        # 本 Service 的端口
          targetPort: 8080  # 容器端口
          nodePort: 30001   # 节点端口，范围固定 30000 ~ 32767

创建查看详情

[root@master ~]# kubectl apply -f test-k8s-deployment-service-NodePort.yaml 
    service/test-k8s-deployment-service-nodeport created
    [root@master ~]# kubectl get svc
    NAME                                   TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
    kubernetes                             ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP          23h
    test-k8s-deployment-service-nodeport   NodePort    10.96.227.136   <none>        8080:30001/TCP   135m
    [root@master ~]# kubectl describe svc test-k8s-deployment-service-nodeport
    Name:                     test-k8s-deployment-service-nodeport
    Namespace:                default
    Labels:                   <none>
    Annotations:              <none>
    Selector:                 app=test-k8s-deployment
    Type:                     NodePort
    IP Family Policy:         SingleStack
    IP Families:              IPv4
    IP:                       10.96.227.136
    IPs:                      10.96.227.136
    Port:                     <unset>  8080/TCP
    TargetPort:               8080/TCP
    NodePort:                 <unset>  30001/TCP
    Endpoints:                10.244.1.9:8080,10.244.2.10:8080,10.244.2.11:8080
    Session Affinity:         None
    External Traffic Policy:  Cluster
    Events:                   <none>

测试，可以看到转发到了不同的 pod，和 service 中 Endpoints 的地址一致  
![在这里插入图片描述][54a6ef6f4d4d4f55a9e6e21206176b27.png]

###### 2、修改 nodeport 端口范围 ######

nodeport 默认端口范围 30000-32767，如果我指定 Nginx：80 端口会报如下错误

[root@master ant]# kubectl apply -f ant-service.yaml 
    The Service "ant-deployment-service-nodeport" is invalid: spec.ports[0].nodePort: Invalid value: 80: provided port is not in the valid range. The range of valid ports is 30000-32767

解决办法，修改 `/etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml` 文件，添加 `- --service-node-port-range=1-65535 # 限定端口范围 1~65535`

[root@master ant]# cat /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      annotations:
        kubeadm.kubernetes.io/kube-apiserver.advertise-address.endpoint: 192.168.25.100:6443
      creationTimestamp: null
      labels:
        component: kube-apiserver
        tier: control-plane
      name: kube-apiserver
      namespace: kube-system
    spec:
      containers:
      - command:
        - kube-apiserver
        - --advertise-address=192.168.25.100
        - --allow-privileged=true
        - --authorization-mode=Node,RBAC
        - --service-node-port-range=1-65535 # 限定端口范围 1~65535
        - --feature-gates=RemoveSelfLink=false   # 添加这条
        - --client-ca-file=/etc/kubernetes/pki/ca.crt

使用 `systemctl restart kubelet` 重启服务即可生效，如下 80 端口指定成功

[root@master ant]# kubectl get svc
    NAME                                   TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
    ant-deployment-service-nodeport        NodePort    10.96.166.157   <none>        80:80/TCP        2m8s

##### 六、暴露多个端口 #####

多端口时必须配置 name，新增 test-k8s-deployment-service-NodePort-many.yaml 添加如下内容

apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      # 必须小写
      name: test-k8s-deployment-service-nodeport
    spec:
      selector:
        # 对应 deployment 名字
        app: test-k8s-deployment
      type: NodePort
      ports:
        - port: 8080        # 本 Service 的端口
          name: default     # 必须配置
          targetPort: 8080  # 容器端口
          nodePort: 30001   # 节点端口，范围固定 30000 ~ 32767
        - port: 8088
          name: other
          targetPort: 8088
          nodePort: 30002

创建发现两个端口暴露成功

[root@master ~]# kubectl apply -f test-k8s-deployment-service-NodePort-many.yaml 
    service/test-k8s-deployment-service-nodeport-many created
    [root@master ~]# kubectl get service
    NAME                                        TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                         AGE
    kubernetes                                  ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP                         27h
    test-k8s-deployment-service-nodeport-many   NodePort    10.96.111.32    <none>        8080:30001/TCP,8088:30002/TCP   6s

##### 七、命令行方式暴露端口 #####

通过命令行，不能暴露多个端口，NodePort 类型不能指定 nodePort 端口号，会随机分配

[root@master ~]# kubectl expose deployment test-k8s-deployment --name=test-k8s-deployment-service2 --type=NodePort --port=8080 --target-port=8080 
    service/test-k8s-deployment-service2 exposed
    [root@master ~]# kubectl get deployment
    NAME                  READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
    test-k8s-deployment   3/3     3            3           22h
    [root@master ~]# kubectl get service
    NAME                           TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
    kubernetes                     ClusterIP   10.96.0.1     <none>        443/TCP          27h
    test-k8s-deployment-service2   NodePort    10.96.71.19   <none>        8080:32459/TCP   18s

[k8s_ k8s]: https://blog.csdn.net/qq_41538097/article/details/124869179
[k8s_ k8s 1]: https://blog.csdn.net/qq_41538097/article/details/124884400
[k8s_service]: https://blog.csdn.net/qq_41538097/article/details/125175685
[k8s_StatefulSet]: https://blog.csdn.net/qq_41538097/article/details/125189618
[k8s_storage]: https://blog.csdn.net/qq_41538097/article/details/125215989
[K8S _ storageclass _ nfs]: https://blog.csdn.net/qq_41538097/article/details/125380287
[k8s_ ConfigMap _ Secret]: https://blog.csdn.net/qq_41538097/article/details/125387461
[k8s_k8s_Helm _ MySQL]: https://yixiu.blog.csdn.net/article/details/125442282
[k8s_kubernetes-dashboard]: https://blog.csdn.net/qq_41538097/article/details/125561769
[k8s_kube-prometheus-stack _Grafana _ Prometheus]: https://blog.csdn.net/qq_41538097/article/details/125564711
[k8s_ k8s 2]: https://blog.csdn.net/qq_41538097/article/details/124884400?spm=1001.2014.3001.5501
[20504077a2a84b6c84547b46b5fa2cce.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20504077a2a84b6c84547b46b5fa2cce.png
[https_www.jianshu.com_p_1a75963b5814]: https://www.jianshu.com/p/1a75963b5814
[54a6ef6f4d4d4f55a9e6e21206176b27.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/54a6ef6f4d4d4f55a9e6e21206176b27.png