Kubernetes(三) 如何從外部訪問服務

Kubernetes教程之對外暴露服務

文章地址: blog.piaoruiqing.com/2019/10/20/…

前言

經過前文的講解,《跟着官方文檔從零搭建K8S》、《應用部署》相信讀者已經對Kubernetes安裝及部署應用有了必定的瞭解. 接下來, 本文將針對如何將服務暴露給外部進行講解.

閱讀這篇文章你能收穫到:

• 瞭解Kubernetes暴露服務的幾種方案及其優缺點.

閱讀本文你須要:

• 瞭解基本的Kubernetes命令.
• 有一個Kubernetes環境

將服務暴露給外部客戶端的幾種方式

• 經過port-forward轉發, 這種方式在以前的文章中有提到過, 操做方便、適合調試時使用, 不適用於生產環境.
• 經過NodePort, 此時集羣中每個節點(Node)都會監聽指定端口, 咱們經過任意節點的端口便可訪問到指定服務. 但過多的服務會開啓大量端口難以維護.
• 經過LoadBalance來暴露服務. LoadBalance(負載均衡 LB)一般由雲服務商提供, 若是雲環境中不提供LB服務, 咱們一般直接使用Ingress, 或使用MetalLB來自行配置LB.
• 經過Ingress公開多個服務. Ingress公開了從羣集外部到羣集內 services 的HTTP和HTTPS路由. 流量路由由Ingress資源上定義的規則控制. 在雲服務商不提供LB服務的狀況下, 咱們能夠直接使用Ingress來暴露服務. (另外, 使用LB + Ingress的部署方案能夠避免過多LB應用帶來的花費).

準備

在開始以前, 筆者已經建立好了測試應用, 代碼過長此處略去, 詳見附錄[1]和附錄[2]

咱們經過kubectl get pods查看pod列表.

指的一提的是, 咱們能夠經過--namespace參數查看指定命名空間的pod列表, 也能夠經過--all-namespaces來查看所有命名空間的pod列表.

因爲沒有指定命名空間,因此應用被放到default中了.

[root@nas-centos1 k8s-test]# kubectl get pods --namespace default
NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
k8s-test-578b77cd47-sw5pd   1/1     Running   0          6m29s
k8s-test-578b77cd47-v6kmp   1/1     Running   0          6m29s
複製代碼

port-forward

port-forward這種方式訪問pod, 能夠指定pod實例, 簡單方便, 很適合調試之用.

經過kubectl port-forward來配置轉發:

[root@nas-centos1 k8s-test]# kubectl port-forward --address 0.0.0.0 k8s-test-578b77cd47-sw5pd 9999:8080
Forwarding from 0.0.0.0:9999 -> 8080
複製代碼

此時, 咱們能夠經過經過訪問宿主機的9999端口來訪問到k8s-test-578b77cd47-sw5pd的8080端口.

/k8s-test/timestamp是該示例應用惟一一個api, 用於獲取當前時間戳

[root@nas-centos1 k8s-test]# curl http://10.33.30.95:9999/k8s-test/timestamp
1571151584224
複製代碼

[版權聲明]
本文發佈於 樸瑞卿的博客, 容許非商業用途轉載, 但轉載必須保留原做者 樸瑞卿 及連接: blog.piaoruiqing.com. 若有受權方面的協商或合做, 請聯繫郵箱: piaoruiqing@gmail.com.

NodePort

集羣中每個節點(Node)都會監聽指定端口, 咱們經過任意節點的端口便可訪問到指定服務. 但過多的服務會開啓大量端口難以維護.

參考文檔: kubernetes.io/docs/concep…

建立一個Service, 並指定其類型爲NodePort.

k8s-test-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: k8s-test-service
spec:
 selector:
 app: k8s-test
 env: test
 ports:
 - port: 80			# 服務端口, 內部可訪問
 targetPort: 8080		# 目標端口, 此處指的是pod的8080端口
 nodePort: 30080		# 節點端口, 外部可訪問
 protocol: TCP
 type: NodePort
複製代碼

執行kubectl apply -f k8s-test-service.yaml發佈這個Service.

經過kubectl get services可查看Service列表以下:

[root@nas-centos1 k8s-test]# kubectl get services
NAME               TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
k8s-test-service   NodePort    10.244.234.143   <none>        80:30080/TCP   8s
kubernetes         ClusterIP   10.244.0.1       <none>        443/TCP        32d
複製代碼

咱們能夠看到, 30080端口已經被綁定到該服務的80端口.

嘗試經過node節點來訪問應用:

[root@nas-centos3 ~]# curl http://10.33.30.94:30080/k8s-test/timestamp
1571152525336
複製代碼

LoadBalance

參考文檔:

1. metallb.universe.tf/
2. kubernetes.io/docs/concep…

LoadBalance(負載均衡 LB)一般由雲服務商提供. 若是環境不支持LB, 那麼建立的LoadBalance將始終處於<pending>狀態:

[root@nas-centos1 k8s-test]# kubectl get services
NAME               TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
k8s-test-service   LoadBalancer   10.244.29.126   <pending>     80:32681/TCP   13s
kubernetes         ClusterIP      10.244.0.1      <none>        443/TCP        33d
複製代碼

若是想要在本地開發環境測試LB, 咱們能夠選擇MetalLB. 它是一個負載均衡實現. 安裝方式此處不進行展開, 可參考官方文檔

當咱們的環境支持LB時, 咱們能夠建立以下Service, 來暴露服務:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: k8s-test-service
spec:
 selector:
 app: k8s-test
 env: test
 ports:
 - port: 80	        # 服務端口
 targetPort: 8080	# 目標端口, 此處指的是pod的8080端口
 protocol: TCP
 type: LoadBalancer
複製代碼

執行kubectl apply -f k8s-test-lb.yaml命令發佈配置. 此時能夠查看到Service已經有了EXTERNAL-IP(10.33.30.2). 以下:

[root@nas-centos1 k8s-test]# kubectl get services
NAME               TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
k8s-test-service   LoadBalancer   10.244.151.128   10.33.30.2    80:31277/TCP   2s
kubernetes         ClusterIP      10.244.0.1       <none>        443/TCP        33d
複製代碼

嘗試經過LB的IP來訪問應用, 以下:

[root@nas-centos1 k8s-test]# curl http://10.33.30.2/k8s-test/timestamp
1571235898264
複製代碼

Ingress

Ingress公開了從羣集外部到羣集內 services 的HTTP和HTTPS路由. 流量路由由Ingress資源上定義的規則控制.

參考文檔: kubernetes.github.io/ingress-ngi…

咱們使用ingress controller的nginx實現來進行測試. 首先下載部署文件:

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/master/deploy/static/mandatory.yaml
複製代碼

編輯文件vim mandatory.yaml, 加入如下內容:

template:
 spec:
 hostNetwork: true
複製代碼

• hostNetwork: 開啓hostNetwork, 可使ingress綁定到主機的80和443端口.

• 訪問ingress有多種方式, (1). 經過hostNetwork直接綁定到80和443端口, (2). 經過NodePort在Node上暴露端口(但這種方式只能綁定固定範圍的端口, 默認值 30000-32767), (3). 經過LoadBalance, 這種方式和NodePort其實都是經過Service來暴露, 只不過是Service的不一樣類型.

• mandatory.yaml中template只有一個, 很好找. (tips: 在vim中能夠用/進行查找).

• Ingress Controller: 是一個反向代理程序, 它負責解析 Ingress 的反向代理規則.

• Ingress: Ingress 是反向代理規則. 不要混淆Ingress Controller和Ingress的概念.

發佈完成後, 咱們建立一個Ingress來測試, 內容以下:

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
 name: test-ingress
 annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /k8s-test
spec:
 rules:
 - http:
 paths:
 - path: /k8s-test
 backend:
 serviceName: k8s-test-service
 servicePort: 80
複製代碼

嘗試訪問:

[root@nas-centos1 ingress]# curl http://10.33.30.94/k8s-test/timestamp
1571321623058
複製代碼

小結

一般地, 咱們會考慮 LoadBalance和Ingress配合使用. 一方面是隻是用LB會產生大量的花費, 另外一方面大量的LB一樣會提升維護成本. 而LB配合Ingress使用, 經過不一樣的path來區分服務能達到很棒的效果. (這裏和經過Nginx來暴露多個服務的原理基本相同)

若是這篇文章對您有幫助，請點個贊吧 (￣▽￣)"

參考文獻

• kubernetes.io

附錄

[1] Deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: k8s-test
 labels:
 app: k8s-test
spec:
 replicas: 2
 template:
 metadata:
 name: k8s-test
 labels:
 app: k8s-test
 env: test
 spec:
 containers:
 - name: k8s-test
 image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/piaoruiqing/k8s-test:0.0.1
 imagePullPolicy: IfNotPresent
 ports:
 - name: http-port
 containerPort: 8080
 imagePullSecrets:
 - name: docker-registry-secret
 restartPolicy: Always
 selector:
 matchLabels:
 app: k8s-test
複製代碼

[2] K8sTestApplication.java

/** * @author piaoruiqing * @description: k8s test * @date: 2019/09/22 10:01 * @since JDK 1.8 */
@RestController
@RequestMapping(value = "/k8s-test")
@SpringBootApplication
public class K8sTestApplication {
    /** * get timestamp * @return */
    @GetMapping(value = "/timestamp")
    public ResponseEntity<?> getTimestamp() {
        return ResponseEntity.ok(System.currentTimeMillis() + "\n");
    }
  
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(K8sTestApplication.class, args);
    }
}
複製代碼

系列文章

• Kubernetes(一) 跟着官方文檔從零搭建K8S
• Kubernetes(二) 應用部署
• Kubernetes(三) 如何從外部訪問服務

歡迎關注公衆號(代碼如詩):

[版權聲明]
本文發佈於 樸瑞卿的博客, 容許非商業用途轉載, 但轉載必須保留原做者 樸瑞卿 及連接: blog.piaoruiqing.com. 若有受權方面的協商或合做, 請聯繫郵箱: piaoruiqing@gmail.com.