k8s的服务Service暴露应用

Kubernetes（k8s）是一个开源的容器编排系统，用于自动化应用部署、扩展和管理。在k8s中，Service是管理Pod访问的关键组件，它允许你定义如何访问运行在集群中的Pod。本文将详细介绍Service的概念、原理以及如何使用Service来暴露你的应用。

Service概念

在k8s中，Service是一种定义了一组Pod的抽象方式，这些Pod提供相同的功能。Service通过标签选择器来识别属于它的Pod，并定义了一个稳定的IP地址和端口号，这使得外部客户端可以访问这些Pod，而不需要知道它们的具体位置或数量。

Service的类型主要有以下几种：

ClusterIP（默认）：Service只在集群内部可见，不对外暴露。
NodePort：除了ClusterIP外，每个节点都会开放一个端口，可以通过<NodeIP>:<NodePort>访问服务。
LoadBalancer：在支持的云环境中，可以自动创建一个负载均衡器，并将流量路由到Service的Pod。
ExternalName：通过返回CNAME和它的值，可以将Service映射到externalname字段的内容。

Service原理

代理和查找：
Service通过代理的方式工作。当创建一个Service时，k8s会创建一个对应的代理，通常是iptables或者ipvs规则，来路由流量到正确的后端Pod。客户端请求Service的IP地址和端口时，代理会将请求转发到一个可用的Pod上。
标签选择器：
Service使用标签选择器来选择哪些Pod属于这个Service。这允许动态地添加或移除Pod，而不需要修改Service的配置。
端点切片：
当Pod被选中作为Service的一部分时，k8s会在一个内部的端点切片中记录这些Pod的IP地址。Service代理会使用这个端点切片来决定将流量路由到哪个Pod。
会话保持和负载均衡
Service还提供了会话保持的选项，确保来自同一客户端的请求被路由到同一个Pod。此外，Service默认使用简单的轮询负载均衡策略来分配请求到后端的Pod。
DNS解析：
在集群内部，Service还拥有一个DNS名称，格式为<service-name>.<namespace>.svc.cluster.local。这使得应用可以通过DNS名称来访问Service，而不需要硬编码IP地址。

使用Service

下面是一个简单的Service YAML配置文件示例：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: MyApp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376

在这个例子中，我们定义了一个名为my-service的Service，它将流量路由到带有标签app: MyApp的Pod上。Service监听80端口，并将流量转发到目标Pod的9376端口。

要创建Service，可以使用kubectl apply -f service.yaml命令，其中service.yaml是保存上述配置的文件。

暴露Service给外部客户端

如果你想要让外部客户端能够访问你的Service，你可以使用NodePort或LoadBalancer类型的Service。

NodePort示例

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-nodeport-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: MyApp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      nodePort: 30080
      targetPort: 9376

在这个例子中，我们定义了一个NodePort类型的Service，它将流量通过节点的30080端口路由到Pod的9376端口。

LoadBalancer示例

对于LoadBalancer类型的Service，通常需要特定的云提供商支持。以下是LoadBalancer类型的Service配置示例：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-loadbalancer-service
spec:
  type: LoadBalancer
  selector:
    app: MyApp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376