k8s集群中的service

k8s集群內部服務發現的方式有兩種：
1、通過變量發現
只能獲取相同namespace里的變量
變量的獲取有先后順序，引用的變量必須要先創建
2、通過DNS的方式發現
在kube-system里有dns，可以自動發現所有命名空間里的服務的clusterIP
所以，在同一個命名空間里，一個服務訪問另外一個服務的時候，可以直接通過服務名來訪問
只要創建了一個服務(不管在哪個ns里創建的)，都會自動向kube-system里的DNS注冊
如果是不同的命名空間，可以通過 服務名.命名空間名 來訪問

Service是一種抽象的對象，它定義了一組Pod的邏輯集合和一個用于訪問它們的策略。
service主要實現集群內部通信，以及基于四層的內外通信（如端口）。
service用于為pod提供一個固定，統一的訪問接口及負載均衡的能力，并借助新一代DNS的服務發現功能，解決客戶端發現并訪問容器化應用的難題。
service的地址是不會發生改變的，它通過標簽選擇器和后端的pod關聯。
k8s集群中的3種ip：
1、Node IP：Node節點的IP地址
2、Pod IP: Pod的IP地址
3、Cluster IP: Service的IP地址，不能ping通

k8s集群中的service類型
$ kubectl explain svc.spec.type
Defaults to ClusterIP. Valid options are ExternalName, ClusterIP, NodePort, and LoadBalancer.
不使用type字段的話，默認就是ClusterIP類型
1、ClusterIP：通過集群的內部 IP 暴露服務，選擇該值，服務只能夠在集群內部可以訪問，這也是默認的ServiceType。
k8s集群內部流量走向：
內部客戶端--service（ClussterIp:Port）--endpoint(ip和port列表)--應用pod(port)
2、NodePort：通過每個 Node 節點上的 IP 和靜態端口（NodePort）暴露服務。NodePort 服務會路由到 ClusterIP 服務，這個 ClusterIP 服務會自動創建。通過請求 :，可以從集群的外部訪問一個 NodePort 服務。
NodePort類型的service數據流向：
外部用戶--外部LB--nodePort（集群入口）--service--endpoint--應用pod
3、LoadBalancer類型的service應用在公有云環境中
4、ExternalName類型的service用于實現集群內部pod訪問集群外部的服務
數據流向：內部pod--service--外部服務
該類型的service沒有serviceIP，沒有nodeport，沒有標簽選擇器，需要CNAME解析記錄

完成內部流量轉發工作的是各工作節點的kube-proxy
proxy工作模式有3種：
1、userspace代理模式
2、iptables代理模式
3、ipvs代理模式
ipvs模式和iptables模式的區別僅僅是：請求流量的調度功能由ipvs完成，其他功能仍由iptables完成

創建service的兩種方式：
1、使用kubectl expose命令
2、定義資源清單文件

$ kubectl explain svc.metadata
FIELDS:
labels
name #svc的名字
namespace
$ kubectl explain svc.spec
FIELDS:
clusterIP #svc的ip地址
ports
selector
type

$ kubectl explain svc.spec.clusterIP
clusterIP is the IP address of the service and is usually assigned randomly by the master.
Valid values are "None", empty string (""), or a valid IP address.
"None" can be specified for headless services when proxying is not required.
Only applies to types ClusterIP, NodePort, and LoadBalancer. Ignored if type is ExternalName.
clusterIP表示svc的ip地址，一般自動獲取，不用手動指定。如果不使用該字段或者指定其值為空，都表示自動獲取ip地址。
如果指定其值為None，表示該svc是無頭服務。
當svc的type是ExternalName時，不能使用該字段。

$ kubectl explain svc.spec.ports
FIELDS:
1、port:
指該service暴露的端口，用yaml文件創建svc時是必選項，用命令創建時可以不指定，如果不指定，會繼承pod中的containerPort。
2、nodePort:
指node節點端口（只有當type為NodePort或LoadBalancer時才需要該參數，一般自動生成），用于對外通信。
3、targetPort:
指后端pod暴露的端口，就是pod中的containerPort。
如果既不指定port又不指定targetPort，那么port和targetPort都會繼承pod中的containerPort。
如果指定了port而沒有指定targetPort，那么targetPort會繼承port值，所以此時必須指定targetPort值為pod中的containerPort，不能隨便指定端口號，除非port值和pod中的containerPort相同（這種情況可以不指定targetPort）。

當type為ClusterIP時，流量經過的端口走向是：
svc端口（port）----pod端口（targetPort）----容器端口（containerPort）
當type為NodePort時，流量經過的端口走向是：
節點端口（NodePort）----svc端口（port）----pod端口（targetPort）----容器端口（containerPort）

使用命令創建svc（containerPort是8080）
$ kubectl get deploy
$ kubectl expose deploy deploy_name1
$ kubectl get svc
$ kubectl delete svc svc_name
$ kubectl expose deploy deploy_name2 --port=8080
$ kubectl expose deploy deploy_name3--port=80 --target-port=8080
$ kubectl expose deploy deploy_name4 --port=80 --target-port=8080 --type=NodePort
$ kubectl get svc svc_name -o yaml

spec:
  clusterIP: 10.97.153.130
  externalTrafficPolicy: Cluster
  ports:
  - nodePort: 30693
    port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 8080

$ curl http://10.97.153.130
$ curl http://192.168.1.243:30693 #243是master地址
$ kubectl delete svc svc_name

用yaml文件創建svc

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    ame: mysvc
  name: mysvc
spec:
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 8080
  selector:
    app: mysvc        #匹配標簽為app: mysvc的后端pod
  type: NodePort

Headless無頭類型的service：
該service沒有IP，客戶端不經過service，而是直接訪問后端的pod
無頭服務的type不能是NodePort。

kind: Service
spec:
  clusterIP: None    #（該參數設置為None即可成為無頭service）

查看某個服務下有哪些pod：
$ kubectl get svc
$ kubectl get svc svc_name -o yaml
$ kubectl describe svc svc_name
Selector: run=nginx1
$ kubectl get pod -l run=nginx1

驗證通過DNS發現服務
$ kubectl get pod -n kube-system |grep dns
kube-dns ClusterIP 10.96.0.10 <none> 53/UDP,53/TCP
$ yum install bind-utils -y
$ dig -t A svc_name.default.svc.cluster.local. @10.96.0.10
$ kubectl get svc svc_name -o yaml
在pod中驗證dns服務發現
$ kubectl run busybox --rm -it --image=busybox sh
/ # cat /etc/resolv.conf
nameserver 10.96.0.10
search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local example.com