定义k8s的服务 – 悦的世界

知识点：

k8s Service是Kubernetes中的一种重要资源对象，用于定义一组Pod的访问规则。Service可以实现负载均衡、服务发现等功能，为应用程序提供稳定的入口。

Service在Kubernetes中有以下几种类型，每种类型都有其特点和适用场景：

1）ClusterIP：这是默认的Service类型，自动分配一个仅Cluster内部可以访问的虚拟IP。它主要用于内部服务通信，对外部不可见，适用于在同一集群内的不同服务之间建立通信的情况，例如数据库服务、内部API等。

2）NodePort：这种类型的Service允许将服务公开到集群节点上的某个端口上，从而可以从集群外部访问服务。它会在每个节点上监听相同的端口，并将流量转发到Service中的Pod。这种类型适用于需要从集群外部访问服务的情况，通常用于测试和开发环境。

3）LoadBalancer：这种类型的Service通过云服务提供商（如AWS、GCP、Azure）的负载均衡器来公开服务，可以将流量分布到多个节点上的Pod。它适用于需要在云环境中公开服务，并且需要负载均衡的情况，常用于生产环境。

4）ExternalName：这种类型的Service允许将Kubernetes Service映射到DNS名称而不是IP地址。它通常用于将现有的外部服务映射到Kubernetes内部服务，适用于需要将外部服务绑定到Kubernetes内部的场景，可以实现平滑迁移。

5）Headless：这种类型的Service不分配ClusterIP，而是为每个选择的Pod创建DNS记录。这意味着每个Pod都有其独立的DNS记录，通常用于服务发现或数据库复制等场景。

总的来说，选择哪种类型的Service取决于应用程序的需求和部署环境。如果服务需要从外部网络访问，那么NodePort或LoadBalancer可能是更好的选择。如果服务只在集群内部使用，那么ClusterIP就足够了。如果需要将服务指向集群外部的某个服务，那么ExternalName是合适的选择。

在Kubernetes（k8s）中，Endpoint是一种资源对象，用于表示Service所依赖的真实后端节点的Pod信息。简单来说，Endpoint将Service与其后端Pod的IP地址和端口号进行关联，用于在集群内部进行通信。

Endpoint的主要作用是将Service与后端Pod实例进行关联，以便实现负载均衡和流量路由。当一个Service被创建时，Kubernetes会自动为其关联一个Endpoint资源对象，并将该Service所选择的Pod的IP地址和端口信息填充到Endpoint中。这样，当有请求发送给Service时，Kubernetes会根据Service的配置将请求转发到对应的Endpoint上的Pod实例。

Endpoint存储了一组IP地址和端口号的列表，这些IP地址和端口号对应着提供相同服务的Pod实例。Endpoint资源对象包含以下重要字段：

1）subsets：一个或多个subset对象，每个subset中包含一组IP地址和端口号的列表。不同的subset可以根据Label Selector将后端Pod进行分类。

2）addresses：一个IP地址列表，表示属于该Endpoint的Pod的IP地址。

ports：一个端口号列表，表示属于该Endpoint的Pod所开放的端口号。

此外，Endpoint控制器是Kubernetes集群控制器的其中一个组件，负责生成和维护所有Endpoint对象。当Service或相关Pod发生变化时，Endpoint控制器会相应地更新Endpoint对象，以确保服务能够正常与其后端Pod进行通信。

总的来说，Endpoint在Kubernetes中扮演着将Service与后端Pod实例进行关联的重要角色，是实现负载均衡和流量路由的关键组件。

一、实验环境：

开master1\node1\node2三台虚拟机，都还原至单节点集群配置完成；node1,node2导入nginx:1.21.6、nginx-1.25.1

二、node1\node2容器运行时导入nginx:1.21.6、nginx-1.25.1的镜像

[root@node1 ~]# ctr -n k8s.io images import nginx-1.21.6.tar 容器运行时导入nginx:1.21.6的镜像
unpacking docker.io/library/nginx:1.21.6 (sha256:94b808e393739b5363decf631a746d0241083d40eb05f07200a6d1c0c16f54b8)...done
[root@node1 ~]# ctr -n k8s.io images import nginx-1.25.1.tar	容器运行时导入nginx-1.25.1的镜像
unpacking docker.io/library/nginx:1.25.1 (sha256:220f06adf50c8d0dbb287301993a43e4e90721b83d4ed337780b59d51cdef48e)...done

[root@node2 ~]# ls

anaconda-ks.cfg busybox-1-28.tar.gz calico.tar.gz nginx-1.21.6.tar nginx-1.2

[root@node2 ~]# ctr -n k8s.io images import nginx-1.21.6.tar 容器运行时导入nginx:1.21.6的镜像

unpacking docker.io/library/nginx:1.21.6 (sha256:94b808e393739b5363decf631a746d0241083d40eb05f07200a6d1c0c16f54b8)…done

[root@node2 ~]# ctr -n k8s.io images import nginx-1.25.1.tar 容器运行时导入nginx-1.25.1的镜像

unpacking docker.io/library/nginx:1.25.1 (sha256:220f06adf50c8d0dbb287301993a43e4e90721b83d4ed337780b59d51cdef48e)…done

[root@node2 ~]#

三、master1节点上创建一个new nginx配置文件

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: new-nginx
  labels:
    app: new-nginx
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: new-nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: new-nginx
    spec:
      containers:
#--------------------------------------------------
      - name: new-nginx
        image: nginx:1.21.6
#        image: nginx:1.25.1
        env:
          - name: TZ
            value: Asia/Shanghai
        ports:
        - containerPort: 80
        volumeMounts:
          - name: html-files
            mountPath: "/usr/share/nginx/html"
#--------------------------------------------------
      - name: busybox
        image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/acs/busybox:v1.29.2
#        image: nicolaka/netshoot
        args:
        - /bin/sh
        - -c
        - >
           while :; do
             if [ -f /html/index.html ];then
               echo "[$(date +%F\ %T)] ${MY_POD_NAMESPACE}-${MY_POD_NAME}-${MY_POD_IP}" > /html/index.html
               sleep 1
             else
               touch /html/index.html
             fi
           done
        env:
          - name: TZ
            value: Asia/Shanghai
          - name: MY_POD_NAME
            valueFrom:
              fieldRef:
                apiVersion: v1
                fieldPath: metadata.name
          - name: MY_POD_NAMESPACE
            valueFrom:
              fieldRef:
                apiVersion: v1
                fieldPath: metadata.namespace
          - name: MY_POD_IP
            valueFrom:
              fieldRef:
                apiVersion: v1
                fieldPath: status.podIP
        volumeMounts:
          - name: html-files
            mountPath: "/html"
          - mountPath: /etc/localtime
            name: tz-config

#--------------------------------------------------
      volumes:
        - name: html-files
          emptyDir:
            medium: Memory
            sizeLimit: 10Mi
        - name: tz-config
          hostPath:
            path: /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai

四、上传busy.tar.gz到node1、node2节点上

[root@node1 ~]# ls
anaconda-ks.cfg  busybox.tar  calico.tar.gz  nginx-1.21.6.tar  nginx-1.25.1.tar
[root@node1 ~]#
[root@node2 ~]# ls

anaconda-ks.cfg  busybox.tar  calico.tar.gz  nginx-1.21.6.tar  nginx-1.25.1.tar

[root@node2~]#

[root@node1 ~]# ls
anaconda-ks.cfg  busybox.tar  calico.tar.gz  nginx-1.21.6.tar  nginx-1.25.1.tar
[root@node1 ~]# ctr -n k8s.io images import busybox.tar
unpacking docker.io/library/busybox:latest (sha256:40680ace50cfe34f2180f482e3e8ee0dc8f                                                                             87bb9b752da3a3a0dcc4616e78933)...done
[root@node1 ~]#

[root@node2 ~]# ls
anaconda-ks.cfg  busybox.tar  calico.tar.gz  nginx-1.21.6.tar  nginx-1.25.1.tar
[root@node2 ~]# ctr -n k8s.io images import busybox.tar
unpacking docker.io/library/busybox:latest (sha256:40680ace50cfe34f2180f482e3e8ee0dc8f                                                                             87bb9b752da3a3a0dcc4616e78933)...done
[root@node2 ~]#

五、master1上应用new-nginx的配置文件

[root@master1 ~]# kubectl apply -f new-nginx.yaml	应用new-nginx的配置文件deployment.apps/new-nginx created
[root@master1 ~]#
[root@master1 ~]# kubectl get pods		查看pod信息
NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
new-nginx-7677955946-2x5s6   2/2     Running   0          17s	有副本，自动创建2
new-nginx-7677955946-fh9n9   2/2     Running   0          17s
[root@master1 ~]#

六、master1将new-nginx无状态服务发不出去，端口80，目标端口80

[root@master1 ~]# kubectl expose deployment new-nginx --port=80 --target-port=80
service/new-nginx exposed	将new-nginx无状态服务发不出去，端口80，目标端口80
[root@master1 ~]#

七、查看服务及new-nginx末端节点信息

[root@master1 ~]# kubectl get svc					查看服务
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP   5d21h
new-nginx    ClusterIP   10.111.158.213   <none>        80/TCP    17s
[root@master1 ~]#
[root@master1 ~]# kubectl get endpoints new-nginx		查看new-nginx末端节点信息
NAME        ENDPOINTS                           AGE
new-nginx   10.244.104.2:80,10.244.166.129:80   17m		10.244.104.1:80,10.244.166.130:80末端节点俩pod

八、访问集群IP

[root@master1 ~]# curl 10.111.158.213		访问集群IP
[2025-06-25 06:34:51] default-new-nginx-7677955946-vx7rj-10.244.166.130
[root@master1 ~]# curl 10.111.158.213	访问集群IP（轮询）
[2025-06-25 06:34:53] default-new-nginx-7677955946-fpgkd-10.244.104.1
[root@master1 ~]# curl 10.111.158.213
[2025-06-25 06:34:56] default-new-nginx-7677955946-vx7rj-10.244.166.130
[root@master1 ~]# curl 10.111.158.213
[2025-06-25 06:34:58] default-new-nginx-7677955946-fpgkd-10.244.104.1
[root@master1 ~]#

九、NodePort提供web访问：

[root@master1 ~]# kubectl patch svc new-nginx -p '{"spec":{"type":"NodePort"}}'		将new-nginx服务的类型更改为NodePort
命令行修改
service/new-nginx patched
[root@master1 ~]#
[root@master1 ~]#
[root@master1 ~]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP        5d21h
new-nginx    NodePort    10.111.158.213   <none>        80:30531/TCP   22m		NodePort节点服务，从web访问集群，clusterIP 从内部访问集群
[root@master1 ~]#80:30531  80容器端口号，30531宿主机的端口号

十、浏览器测试访问集群IP，查看是否末端节点轮询

http://192.168.7.180:30531/

十一、编辑new-nginx服务

[root@master1 ~]# kubectl edit svc new-nginx	编辑new-nginx服务
 ipFamilies:
  - IPv4
  ipFamilyPolicy: SingleStack
  ports:
  - nodePort: 30531
    port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app: new-nginx
  sessionAffinity: None
  type: NodePort				改为NodePort或clusterIP
status:
  loadBalancer: {}
~
~

十二、查看nginx服务的详细信息

[root@master1 ~]# kubectl describe svc new-nginx	 查看nginx服务的详细信息	 
Name:                     new-nginx
Namespace:                default
Labels:                   app=new-nginx
Annotations:              <none>
Selector:                 app=new-nginx
Type:                     NodePort
IP Family Policy:         SingleStack
IP Families:              IPv4
IP:                       10.111.158.213
IPs:                      10.111.158.213
Port:                     <unset>  80/TCP		端口80，
TargetPort:               80/TCP				目标端口80
NodePort:                 <unset>  30531/TCP
Endpoints:                10.244.104.2:80,10.244.166.129:80
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   <none>

[root@master1 ~]# kubectl -n kube-system get deployment,pod
NAME                                      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/calico-kube-controllers   1/1     1            1           5d21h
deployment.apps/coredns                   2/2     2            2           5d22h

NAME                                           READY   STATUS    RESTARTS      AGE
pod/calico-kube-controllers-7dc5458bc6-5jztl   1/1     Running   2 (70m ago)   5d21h
pod/calico-node-clzfg                          1/1     Running   2 (70m ago)   5d21h
pod/calico-node-kbqjt                          1/1     Running   2 (70m ago)   5d21h
pod/calico-node-ng6b2                          1/1     Running   2 (70m ago)   5d21h
pod/coredns-7c445c467-kff9r   用于集群内部dns访问                 1/1     Running   2 (70m ago)   5d22h
pod/coredns-7c445c467-mmcg7                    1/1     Running   2 (70m ago)   5d22h
pod/etcd-master1                               1/1     Running   2 (70m ago)   5d22h
pod/kube-apiserver-master1                     1/1     Running   2 (70m ago)   5d22h
pod/kube-controller-manager-master1            1/1     Running   2 (70m ago)   5d22h
pod/kube-proxy-6kdb8                           1/1     Running   2 (70m ago)   5d22h
pod/kube-proxy-gq9js                           1/1     Running   2 (70m ago)   5d22h
pod/kube-proxy-vjm2p                           1/1     Running   2 (70m ago)   5d22h
pod/kube-scheduler-master1                     1/1     Running   2 (70m ago)   5d22h
[root@master1 ~]#

十三、运行busybox镜像生成busybox容器，退出后删除busybox的pod

[root@master1 ~]# kubectl run busybox --image docker.io/library/busybox:1.28  --image-                                                                             pull-policy=IfNotPresent --restart=Never --rm -it busybox -- sh		运行busybox镜像生成busybox容器，退出后删除busybox的 pod
If you don't see a command prompt, try pressing enter.
/ # wget new-nginx.default			        下载new-nginx的域名网站
Connecting to new-nginx.default (10.111.158.213:80)
index.html           100% |*************************************|    72   0:00:00 ETA
/ # cat index.html					查看首页内容
[2025-06-25 07:11:44] default-new-nginx-7677955946-fh9n9-10.244.166.129	查看busybox的信息
/ #

十四、易错点：

如何删除busybox:

[root@master1 ~]# kubectl get pods
NAME                         READY   STATUS         RESTARTS   AGE
busybox                      0/1     ErrImagePull   0          4m48s
new-nginx-7677955946-2x5s6   2/2     Running        0          54m
new-nginx-7677955946-fh9n9   2/2     Running        0          54m
[root@master1 ~]# kubectl delete pod busybox
pod "busybox" deleted

如何删除无状态服务nginx:

[root@master1 ~]# kubectl expose deployment nginx --port=80 --target-port=80 --name=ngnx

[root@master1 ~]# kubectl delete svc ngnx
service "ngnx" deleted