kubernetes如何訪問pod服務

1、經過 Service 訪問 Pod：

　　咱們不該該指望 Kubernetes Pod 是健壯的，而是要假設 Pod 中的容器極可能由於各類緣由發生故障而死掉。Deployment 等 controller 會經過動態建立和銷燬 Pod 來保證應用總體的健壯性。換句話說，Pod 是脆弱的，但應用是健壯的。

每一個 Pod 都有本身的 IP 地址。當 controller 用新 Pod 替代發生故障的 Pod 時，新 Pod 會分配到新的 IP 地址。這樣就產生了一個問題：

若是一組 Pod 對外提供服務（好比 HTTP），它們的 IP 頗有可能發生變化，那麼客戶端如何找到並訪問這個服務呢？

Kubernetes 給出的解決方案是 Service。

　　在k8s裏面，好比咱們運行了一個服務，這個服務是啓動了3副本，客戶端要訪問這個服務的時候，不是直接訪問你的pod，而是訪問pod對外提供的表明，service，service會固定一個IP地址，即便你的pod怎麼去銷燬從新建立，不要緊，我service對外提供服務，你只要訪問我service這個固定IP就好。（你訪問service的時候，不是說三個pod同時對外提供服務，它會把你請求呢根據必定的算法，轉發到你後端的三個pod裏面，有可能你這個訪問的是第一個pod給你提供的實際服務，有可能第二次就是第二個pod給你提供的服務，那

建立 Service（也須要經過編排文件建立出來）

　　Kubernetes Service 從邏輯上表明瞭一組 Pod，具體是哪些 Pod 則是由 label 來挑選。Service 有本身 IP，並且這個 IP 是不變的。客戶端只須要訪問 Service 的 IP，Kubernetes 則負責創建和維護 Service 與 Pod 的映射關係。不管後端 Pod 如何變化，對客戶端不會有任何影響，由於 Service 沒有變。

來看個例子，建立下面的這個 Deployment：

 

　　咱們啓動了兩個 Pod，運行 httpd 鏡像，label 是 run: httpd，Service 將會用這個 label 來挑選 Pod，怎麼說，下圖假如是一臺主機，它裏面運行了不少不少的pod，如上圖的yml文件，咱們只起了兩個httpd的pod，另外三個pod運行的假如是nginx，那麼service怎麼去選擇啓動的httpd的pod呢？就是由於這兩個pod裏定義了label，run:httpd，在我service的yml文件中selector（選擇器）也會有一個label，挑選run:httpd的pod。

Pod 分配了各自的 IP，這些 IP 只能被 Kubernetes Cluster 中的容器和節點訪問（這個IP是私有的IP，只能在我集羣當中的節點來訪問）。

接下來建立 Service，其配置文件以下：

 

① v1 是 Service 的 apiVersion。

② 指明當前資源的類型爲 Service。

③ Service 的名字爲 httpd-svc。

④ selector 指明挑選那些 label 爲 run: httpd 的 Pod 做爲 Service 的後端。

⑤ 將 Service 的 8080 端口映射到 Pod 的 80 端口，使用 TCP 協議。

執行 kubectl apply 建立 Service httpd-svc。

　　httpd-svc 分配到一個 CLUSTER-IP 10.68.236.129。爲何是這個IP呢，由於當初咱們部署的時候配置文件定義了service的IP,咱們看一下，能夠經過該 IP 訪問後端的 httpd Pod。

　　根據前面的端口映射，這裏要使用 8080 端口。另外，除了咱們建立的 httpd-svc，還有一個 Service kubernetes，Cluster 內部經過這個 Service 訪問 kubernetes API Server。

經過 kubectl describe 能夠查看 httpd-svc 與 Pod 的對應關係。

kubectl describe service httpd-svc

kubectl get pod -o wide

　　Endpoints 羅列了兩個 Pod 的 IP 和端口。咱們知道 Pod 的 IP 是在容器中配置的，那麼 Service 的 Cluster IP 又是配置在哪裏的呢？CLUSTER-IP 又是如何映射到 Pod IP 的呢？

答案是 iptables

2、Service IP 原理：

Service IP 原理

Service Cluster IP 是一個虛擬 IP，是由 Kubernetes 節點上的 iptables 規則管理的。

能夠經過 iptables-save 命令打印出當前節點的 iptables 規則，由於輸出較多，這裏只截取與 httpd-svc Cluster IP 10.68.236.129 相關的信息：

這條規則的含義是：

若是 Cluster 內的 Pod要訪問 httpd-svc，跳轉到規則 KUBE-SVC-LLMSFKRLGJ6BVN7Z

KUBE-SVC-LLMSFKRLGJ6BVN7Z 規則以下：

上面兩個跳轉的規則以下：

即將請求分別轉發到後端的兩個 Pod。經過上面的分析，咱們獲得以下結論：

iptables 將訪問 Service 的流量轉發到後端 Pod，並且使用相似輪詢的負載均衡策略。

另外須要補充一點：Cluster 的每個節點都配置了相同的 iptables 規則，這樣就確保了整個 Cluster 都可以經過 Service 的 Cluster IP 訪問 Service。

　　一個客戶端要訪問你的服務的時候，它先轉發給了一條規則（Cluster_IP的規則），這條規則又分別轉發給了兩條規則（這兩條規則分別是pod_ip的規則），這兩條規則裏具體寫了pod的地址。

DNS 訪問 Service：

在 Cluster 中，除了能夠經過 Cluster IP 訪問 Service，Kubernetes 還提供了更爲方便的 DNS 訪問。

DNS組件

kubeadm 部署時會默認安裝 kube-dns 組件。

　　coredns 是一個 DNS 服務器。每當有新的 Service 被建立，coredns 會添加該 Service 的 DNS 記錄。Cluster 中的 Pod 能夠經過 <SERVICE_NAME>.<NAMESPACE_NAME> 訪問 Service。

好比能夠用 httpd-svc.default 訪問 Service httpd-svc。

kubectl run busybox --rm -ti --image=reg.yunwei.edu/learn/busybox:latest /bin/sh

wget httpd-svc:8080

3、外網訪問 Service：

外網如何訪問 Service？

除了 Cluster 內部能夠訪問 Service，不少狀況咱們也但願應用的 Service 可以暴露給 Cluster 外部。Kubernetes 提供了多種類型的 Service，默認是 ClusterIP。

ClusterIP 

Service 經過 Cluster 內部的 IP 對外提供服務，只有 Cluster 內的節點和 Pod 可訪問，這是默認的 Service 類型，前面實驗中的 Service 都是 ClusterIP。

NodePort 

Service 經過 Cluster 節點的靜態端口對外提供服務。Cluster 外部能夠經過 <NodeIP>:<NodePort> 訪問 Service。

LoadBalancer 

Service 利用 cloud provider 特有的 load balancer 對外提供服務，cloud provider 負責將 load balancer 的流量導向 Service。目前支持的 cloud provider 有 GCP、AWS、Azur 等。

下面咱們來實踐 NodePort，Service httpd-svc 的配置文件修改以下：

添加 type: NodePort，從新建立 httpd-svc。

Kubernetes 依然會爲 httpd-svc 分配一個 ClusterIP，不一樣的是：

一、EXTERNAL-IP 爲 none，表示可經過 Cluster 每一個節點自身的 IP 訪問 Service。

二、PORT(S) 爲 8080:27449。8080 是 ClusterIP 監聽的端口，27449 則是節點上監聽的端口。Kubernetes 會從 30000-32767 中分配一個可用的端口，每一個節點都會監聽此端口並將請求轉發給 Service。

下面測試 NodePort 是否正常工做。

經過節點 IP +20801  端口都可以訪問 httpd-svc。

NodePort 默認是的隨機選擇，不過咱們能夠用 nodePort 指定某個特定端口。

如今配置文件中就有三個 Port 了：

一、nodePort 是節點上監聽的端口。

二、port 是 ClusterIP 上監聽的端口。

三、targetPort 是 Pod 監聽的端口。

　　看一下type類型，原來是ClusterIP,如今變成了NodePort，在集羣以內，咱們訪問的是cluster-ip加8080端口。如今8080端口又映射給了node的20801端口，如今咱們能夠在集羣以外的節點任意訪問nodeIP加20801端口，這樣也就訪問到了pod提供的http服務了。