【项目实战19】k8s(5)—service服务（IPVS均衡负载）
【项目实战19】k8s(5)—service服务（IPVS均衡负载）
service服务
- 一.前言
- (1)、service简述
- (2)、service类型
- 二、IPVS服务
- (1)、简介
- (2)、使用
- 三、service外部访问方式
- (1)、NodePort
- (2)、LoadBalancer
- (3)、configmap文件设置ip分配
- (4)、ExternalName
一.前言
(1)、service简述
Service可以看作是一组提供相同服务的Pod对外的访问接口。借助Service,应用可以方便地实现服务发现和负载均衡。
service默认只支持4层负载均衡能力,没有7层功能。(可以通过Ingress实现)
(2)、service类型
service的类型:ClusterIP:默认值,k8s系统给service自动分配的虚拟IP,只能在集群内部访问。NodePort:将Service通过指定的Node上的端口暴露给外部,访问任意一个 NodeIP:nodePort都将路由到ClusterIP。LoadBalancer:在 NodePort 的基础上,借助 cloud provider 创建一个外部的负载均衡器,并将请求转发到 :NodePort,此模式只能在云服务器上使用。ExternalName:将服务通过 DNS CNAME 记录方式转发到指定的域名(通过spec.externlName 设定
二、IPVS服务
(1)、简介
此服务是由每个节点的 kube-proxy 组件，加上 iptables 来共同实现的。kube-proxy 调用物理机中 iptables 的地址转发功能处理service，有一个service就会写入一个 iptables 规则，一旦宿主机有大量的pod，需要写入很多规则，这会消耗大量cpu资源，不理想。如果开启lvs的负载均衡，使用一个虚拟ip，这样会不写入iptables规则了，可以支持更多量级的Pod。
(2)、使用
ipvsadm就是lvs均衡负载的服务支持
1、查看，安装组件
集群中的每个服务器都要查看是否具有ipvsadm模块
lsmod | grep ip_vs 查看是否有此服务yum install -y ipvsadm 木有的话可以下载此程序touch /etc/sysconfig/ipvsadm ipvs启动需要手动简历文件kubectl -n kube-system get pod | grep proxy 图1、查看组件是否运行kubectl -n kube-system get pod -o wide| grep proxy 图1、查看组件是否进行
图1、发现当前集群是通过proxy服务进行的
kube-system命名空间里cm里面存放着系统配置文件
2、更改名为kube-proxy的cm配置文件
在主节点修改系统配置文件模式为ipvs
[root@server2 pod] kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system
虽然更改了配置文件，但是发现ipvs的策略并没有启动
3、更新kube-proxy pod
删除之前的pod会自动重建，重建后的pod会生效刚才修改的配置
kubectl get pod -n kube-system |grep kube-proxy | awk '{system("kubectl delete pod "$1" -n kube-system")}'
此时宿主机的ipvs策略已经生效已经具备了均衡调度的功能
4、开启控制副本，启动容器，并基于svc服务
[root@server2 pod] mkdir ipvs
[root@server2 pod] cd ipvs/
[root@server2 ipvs] kubectl apply -f deployment.yml %开启pod
[root@server2 ipvs] kubectl apply -f svc.yml %分配虚拟ip分配[root@server2 ipvs] cat deployment.yml
//
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx-deploymentlabels:app: nginx
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: nginxtemplate:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: nginximage: myapp:v2
/[root@server2 ipvsl] cat mysvc.yaml
//
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: mysvc 此svc的名称叫mysvc
spec:ports:- protocol: TCPport: 80 暴露80端口targetPort: 80 暴露80端口selector:app: nginx 选择标签为nginx的容器开启svc服务，暴露外部访问端口
//
5、查看虚拟ip的信息
[root@server2 ipvs] kubectl describe svc mysvc 图1、查看到svc服务
[root@server2 ipvs] ipvsadm -ln 图2、查看ipvs服务
[root@server2 ipvs] ip a 图1、查看网卡
图1、可以发现开启了虚拟vip，还有暴露出了容器的80端口
图2、可以发现lvs服务也用这个调度策略
图3、查看网络设置可以发现在宿主机上添加了一个虚拟网卡：kube-ipvs0，并且找到了刚才分配的svc服务的虚拟ip
6、对暴露端口的虚拟vip进行访问测试
结果发现实现了容器的均衡负载
三、service外部访问方式
(1)、NodePort
NodePort：将Service通过指定的Node上的端口暴露给外部，访问任意一个NodeIP: nodePort都将路由到ClusterIP
1、新建svc文件，设置nodeport节点
（上个实验的deployment控制器仍然运行）
[root@server2 ipvs]# kubectl delete -f mysvc.yaml
[root@server2 ipvs] kubectl apply -f svc.yaml [root@server2 pod] cat svc.yaml
//
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: svc 名字改为svc
spec:ports:- nodePort: 30175 设置端口为30175port: 80protocol: TCPtargetPort: 80selector:app: nginxsessionAffinity: None 在此修改访问类型为NodePort type: NodePort 2、编译svc的配置文件，发现svc文件已经修改类型为NodePort
[root@server2 ipvs] kubectl edit svc svc
3、查看svc的信息
可以看到mysvc的外部访问端口是NodePort类型,将主机的30175映射到svc服务的80端口
[root@server2 control] kubectl get svc 图1
[root@server2 control] netstat -antlp | grep 30175 图1
图1、发现开启了pod的虚拟ip，也开启了本地的30175端口。
4、访问测试
访问任意一个节点IP+节点端口都将路由到ClusterIP，可以实现外部的访问。并且访问方式是均衡负载的。
5、新建一个容器，进入查看解析
发现自动对svc进行了DNS解析
6、查看svc的dns解析信息
发现此svc虚拟ip与上图的虚拟ip相同
可以查看kube-dns这个服务的后端就是两个core-dns,作地址解析的
(2)、LoadBalancer
从外部访问 Service 的第二种方式,适用于公有云上Kubernetes 服务。这时候,你可以指定一个 LoadBalancer 类型的 Service。
负载均衡由service提供
公有云提供ip分配
在service提交后，Kubernetes就会调用 CloudProvider 在公有云上为你创建一个负载均衡服务，并且把被代理的 Pod 的 IP地址配置给负载均衡服务做后端。
1、更改配置文件
修改系统的配置文件，开启云端调度服务
[root@server2 control] kubectl edit configmap -n kube-system kube-proxy
[root@server2 control] kubectl get pod -n kube-system |grep kube-proxy |awk '{system("kubectl delete pod "$1" -n kube-system")}' 修改后刷新生效
2、上传镜像至harbor，部署metallb服务
获取镜像文件，和一个yaml文件
wget .10.2/manifests/namespace.yaml
wget .10.2/manifests/metallb.yaml
3、更改获取的metallb.yaml文件
搜索image,将文中多处的image更换为下图的镜像
[root@server1 metallb] kubectl apply -f metallb.yaml
4、查看情况服务
[root@server2 metallb] kubectl get ns 图1
[root@server2 metallb] kubectl -n metallb-system get all 图2
图1
图2、云端控制的pod
(3)、configmap文件设置ip分配
ConfigMap是一种API对象，用来将非加密数据保存到键值对中。可以用作环境变量、命令行参数或者存储卷中的配置文件。
ConfigMap可以将环境变量配置信息和容器镜像解耦，便于应用配置的修改。如果需要存储加密信息时可以使用Secret对象。
1、编写应用configmap.yaml文件
[root@server2 metallb] vim configmap.yaml//
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:namespace: metallb-systemname: config
data:config: |address-pools:- name: defaultprotocol: layer2addresses:- 172.25.42.10-172.25.42.20 设置ip分配范围
//[root@server2 metallb] kubectl apply -f configmap.yaml
2、编写、应用svc文件
这里取名叫lb-svc.yaml
[root@server2 metallb] cat lb-svc.yaml apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: lb-svc
spec:ports:- name: httpport: 80targetPort: 80selector:app: nginxtype: LoadBalancer 方式为负载均衡
//[root@server2 metallb]# kubectl apply -f lb-svc.yaml
3、查看信息
此策略已生效
此时分配的外部端口为172.25.42.11
4、访问测试，发现负载均衡，实现了云服务调度
[root@server1 metallb] kubectl apply -f lb-svr.yml
service/lb-svc created
[root@server1 metallb] curl 172.25.3.11
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
[root@server1 metallb] curl 172.25.3.11/hostname.html
nginx-deployment-6456d7c676-ldq7x
[root@server1 metallb] curl 172.25.3.11/hostname.html
nginx-deployment-6456d7c676-rlhkv
[root@server1 metallb] curl 172.25.3.11/hostname.html
nginx-deployment-6456d7c676-7zhl5
在service提交后，Kubernetes就会调用 CloudProvider 在公有云上为你创建一个负载均衡服务，并且把被代理的 Pod 的 IP地址配置给负载均衡服务做后端。
(4)、ExternalName
从外部访问的第三种方式叫做ExternalName
ExternalName Service是k8s中一个特殊的service类型，它不需要指定selector去选择哪些pods实例提供服务，而是使用DNS CNAME机制把自己CNAME到你指定的另外一个域名上，可以提供集群内的名字，也可以指定外部真实域名。
将集群的虚拟ip转换为另一个域名，并且给这个域名一个ip，使得外部可以通过访问这个ip访问到集群的容器。
1、简历hostyml文件
指定暴露给外部的域名
[root@server1 ipvs] kubectl apply -f host.yml
[root@server1 upvs] cat host.yml /
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: my-service
spec:type: ExternalNameexternalName: test.westos.org 指定外部的域名为test.westos.org
///
2、查看解析过程
进入容器查看到当前的DNS解析地址
通过dig命令查看一下解析过程
当查找服务时，群集DNS服务返回 CNAME 记录，其值为 www.westos.org。 访问 my-service 的方式与其他服务的方式相同，但主要区别在于重定向发生在 DNS 级别，而不是通过代理或转发。
发现其进行了地址转换,将其服务的地址转换为test.westos.org
3、设置外部访问端口
service允许为其分配一个公有IP，注意 k8s的externalIPs只是提供了给了一个外部访问的ip，但如果没有pod开放对应接口是无法获取到内容的，因此需要与实际pod相对应。
vim ex-service.yaml apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: ex-service
spec:selector:app: nginxports:- name: httpprotocol: TCPport: 80targetPort: 80externalIPs:- 172.25.42.100
4、外部访问
首先在宿主机上能够能查看到外部的虚拟ip
在真机上可以实现对外部对集群内容器的均衡访问
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