k8s service与Ingress

什么是service？

service是pod的一个逻辑分组，是pod服务的对外入口抽象。service同样也通过pod的标签来选择pod，与控制器一致。

service提供pod的负载均衡的能力，但是只提供4层负载均衡的能力，而没有7层功能，只能到ip层面。

service的几种类型

ClusterIP：默认类型，自动分配一个仅可在内部访问的虚拟IP。应用方式：内部服务访问

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-clusterip
  namespace: test
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    # 选择app=nginx标签的pod
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      # service对外提供的端口
      port: 80
      # 代理的容器的端口 
      targetPort: 80

[root@ master ~]# kubectl get  svc -n test
NAME                TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
service-clusterip   ClusterIP      172.21.5.140    <none>        80/TCP         3m

NodePort：在ClusterIP的基础之上，为集群内的每台物理机绑定一个端口，外网通过任意节点的物理机IP:端口来访问服务。应用方式：外服访问服务

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-nodeport
  namespace: test
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      # service对外提供的端口
      port: 80
      # 代理的容器的端口 
      targetPort: 80
      # 在物理机上开辟的端口，从30000开始
      nodePort: 32138

[root@ master ~]# kubectl get  svc -n test
NAME                TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
service-nodeport    NodePort       172.21.12.122   <none>        80:32138/TCP   4m

LoadBalance：在NodePort基础之上，提供外部负载均衡器与外网统一IP，此IP可以将请求转发到对应服务上。这个是各个云厂商提供的服务。应用方式：外服访问服务

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: loadbalance-test
spec:
  ports:
  - name: loadbalance-port
    #service对外提供的端口
    port: 80
    # 代理的容器的端口 
    targetPort: 80
    # 在物理机上开辟的端口，从30000开始
    nodePort: 32138
  selector:
    app: nginx
  type: LoadBalancer
status:
  loadBalancer:
    ingress:
    - ip:  云厂商LoadbalanceIP

[root@ master ~]# kubectl get  svc -n test
NAME                TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
loadbalance-test    LoadBalancer   172.21.10.152   LoadbalanceIP 80:32138/TCP   4m

ExternalName: 引入集群外服的服务，可以在集群内部通过别名方式访问（通过 serviceName.namespaceName.svc.cluster.local访问）

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-ext
  namespace: test
spec:
  type: ExternalName
  # 引入外部服务
  externalName: baidu.com

[root@ master ~]# kubectl get  svc -n test
NAME                TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
service-ext         ExternalName   <none>          baidu.com     <none>         2m

任意找个pod来访问服务，通过kubectl exec -it podname sh 来对pod执行sh命令，这样可以进入容器内部

[root@ master ~]# kubectl exec -it deploy-test-67ccb67d99-2l5wx sh -n test
# ping service-ext.test.svc.cluster.local
PING baidu.com (39.156.69.79): 56 data bytes
64 bytes from 39.156.69.79: icmp_seq=0 ttl=48 time=39.853 ms
64 bytes from 39.156.69.79: icmp_seq=1 ttl=48 time=39.835 ms
^C--- baidu.com ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 39.835/39.844/39.853/0.000 ms

ingress是干嘛的？

前面聊过，service只能提供4层负载均衡的能力，虽然service可以通过NodePort的方式来服务，但是随着服务的增多，会在物理机上开辟太多端口，管理起来混乱。

那么我们换一种思路来暴露服务，创建一个具有N个副本的nginx服务，在nginx服务内配置各个服务的域名与集群内部的服务的IP，这些nginx服务再通过NodePort的方式来暴露。外部服务通过域名:Nginx NodePort端口来访问nginx，nginx再通过域名反向代理到真实服务。

上面的这个流程就是ingress做的事，ingress分为ingress controller与ingress配置。ingress controller是反向代理服务器，对外通过NodePort（或者其他方式）来暴露，ingress配置是抽象出来的域名代理配置。

一个简单的ingress配置

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-test
  namespace: test
spec:
  rules:
  - host: my.ingress.com
    http:
      paths:
      - path:
        backend:
          serviceName: service-clusterip
          servicePort: 80

Ingress controller的暴露方式

如果采用NodePort的方式，存在Ingress controller单点问题，需要在外层再定义一个HPA，由HPA负载均衡各个Ingress controller节点，域名再解析到HPA的IP。

除了上面的方式，还可以把ingress controller通过LoadBalance方式暴露，LoadBalance在上文中提到过，是service的一种类型，云厂商提供唯一的外网访问IP，域名解析到LoadBalance的IP上。