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2024-12-12 10:07:28 +08:00

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Kubernetes资源对象service

著作：行癫 <盗版必究>

一：Service

将运行在一组 Pods 上的应用程序公开为网络服务的抽象方法

使用 Kubernetes，你无需修改应用程序即可使用不熟悉的服务发现机制；Kubernetes 为 Pods 提供自己的 IP 地址，并为一组 Pod 提供相同的 DNS 名，并且可以在它们之间进行负载均衡

Kubernetes Service 定义了这样一种抽象：逻辑上的一组 Pod，一种可以访问它们的策略 —— 通常称为微服务

举个例子，考虑一个图片处理后端，它运行了 3 个副本。这些副本是可互换的 —— 前端不需要关心它们调用了哪个后端副本。然而组成这一组后端程序的 Pod 实际上可能会发生变化，前端客户端不应该也没必要知道，而且也不需要跟踪这一组后端的状态

1.定义 Service

例如，假定有一组 Pod，它们对外暴露了 9376 端口，同时还被打上 app=MyApp 标签：

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

上述配置创建一个名称为 "my-service" 的 Service 对象，它会将请求代理到使用 TCP 端口 9376，并且具有标签 "app=MyApp" 的 Pod 上

Kubernetes 为该服务分配一个 IP 地址（有时称为 "集群IP"），该 IP 地址由服务代理使用

注意：

Service 能够将一个接收 port 映射到任意的 targetPort。默认情况下，targetPort 将被设置为与 port 字段相同的值

2.多端口 Service

对于某些服务，你需要公开多个端口。 Kubernetes 允许你在 Service 对象上配置多个端口定义

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: MyApp
  ports:
    - name: http
      protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376
    - name: https
      protocol: TCP
      port: 443
      targetPort: 9377

二：发布服务

1.服务类型

ClusterIP

NodePort

LoadBalancer

ExternalName

2.服务类型

对一些应用的某些部分（如前端），可能希望将其暴露给 Kubernetes 集群外部的 IP 地址

Kubernetes ServiceTypes 允许指定你所需要的 Service 类型，默认是 ClusterIP

Type 的取值以及行为如下：

ClusterIP：通过集群的内部 IP 暴露服务，选择该值时服务只能够在集群内部访问。这也是默认的 ServiceType

NodePort：通过每个节点上的 IP 和静态端口（NodePort）暴露服务。 NodePort 服务会路由到自动创建的 ClusterIP 服务。通过请求 <节点 IP>:<节点端口>，你可以从集群的外部访问一个 NodePort 服务

LoadBalancer：使用云提供商的负载均衡器向外部暴露服务。外部负载均衡器可以将流量路由到自动创建的 NodePort 服务和 ClusterIP 服务上

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

[root@master nginx]# kubectl expose deployment nginx-deployment --port=80 --type=LoadBalancer

3.NodePort

如果你将 type 字段设置为 NodePort，则 Kubernetes 控制平面将在 --service-node-port-range 标志指定的范围内分配端口（默认值：30000-32767）

例如：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: MyApp
  ports:
      # 默认情况下，为了方便起见，`targetPort` 被设置为与 `port` 字段相同的值。
    - port: 80
      targetPort: 80
      # 可选字段
      # 默认情况下，为了方便起见，Kubernetes 控制平面会从某个范围内分配一个端口号（默认：30000-32767）
      nodePort: 30007

4.案例

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx-server
        image: nginx:1.16
        ports:
        - containerPort: 80

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-services
  labels:
    app: nginx
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 88
    targetPort: 80
    nodePort: 30010
  selector:
    app: nginx

5.了解

ExternalName 是 Kubernetes 服务（Service）类型中的一种，它允许你将服务映射到一个外部的 DNS 名称，而不是选择器（selector）所定义的一组 Pod；这意味着当你在集群内部通过服务名称访问时，实际上是在访问外部指定的资源。

使用场景

ExternalName 类型的服务非常适合以下几种情况：

当你需要将内部服务指向外部系统或第三方 API

当你希望服务名称和外部资源名称之间保持解耦，即使外部资源发生变化，只需要更新服务配置

对于微服务架构中的跨团队合作，不同团队管理自己的服务，通过 ExternalName 来互相调用对方的服务

配置方式

创建一个 ExternalName 类型的服务非常简单，只需在服务定义文件中设置 spec.type 为 ExternalName 并提供 spec.externalName 字段来指明你要映射的外部域名

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: external-service
  namespace: default
spec:
  type: ExternalName
  externalName: example.com

案例

假设你正在管理一个电子商务平台，该平台由多个微服务组成，并且有一个专门处理支付的外部服务，这个支付服务是由第三方提供商托管的，其域名是 payments.externalprovider.com

背景

你的电商平台需要调用支付网关来完成交易过程。支付网关是一个由外部供应商提供的服务，不在你的 Kubernetes集群内运行，但是你的应用程序代码需要能够像调用内部服务一样方便地访问它

使用 ExternalName 服务

为了简化与外部支付服务的交互，你可以创建一个名为 payment-gateway 的 ExternalName 类型的服务，这样所有的内部服务就可以通过 payment-gateway.default.svc.cluster.local（假设在默认命名空间中）来访问外部的支付服务，而不需要直接硬编码外部域名

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: payment-gateway
  namespace: default
spec:
  type: ExternalName
  externalName: payments.externalprovider.com

应用程序代码调整

在你的应用程序代码中，你只需要配置服务名称为 payment-gateway 或者根据集群内的 DNS 解析规则使用完整的 FQDN (Fully Qualified Domain Name) payment-gateway.default.svc.cluster.local 来发起请求。比如，在 Java Spring Boot 应用中，你可以设置 REST 客户端的基础 URL：

@Bean
public RestTemplate restTemplate(RestTemplateBuilder builder) {
    // 注意这里使用的是服务名称，而不是直接使用外部域名
    return builder.rootUri("http://payment-gateway").build();
}

总结

通过这种方式，ExternalName 服务帮助你在Kubernetes 环境中优雅地整合了外部依赖，同时保持了良好的抽象层次和灵活性

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