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六、Service

时间:2022-10-25 00:23:11浏览次数:81  
标签:iptables Service Kubernetes 代理 ipvs kube

6.1 Service 的概念


 

  Kubernetes Service 定义了这样一种抽象:一个 Pod 的逻辑分组,一种可以访问它们的策略 —— 通常称为微服务。这一组 Pod 能够被 Service 访问到,通常是通过 Label Selector 。

 

  这里的分配机制只有RR轮训。

Service能够提供负载均衡的能力,但是在使用上有以下限制:

  只提供 4 层负载均衡能力,而没有 7 层功能,但有时我们可能需要更多的匹配规则来转发请求,这点上 4 层负载均衡是不支持的。

Service 的类型

  Service 在 K8s 中有以下四种类型  

    ClusterIp:默认类型,自动分配一个仅 Cluster 内部可以访问的虚拟 IP

    

     NodePort:在 ClusterIP 基础上为 Service 在每台机器上绑定一个端口,这样就可以通过 : NodePort 来访问该服务

    

 

     LoadBalancer:在 NodePort 的基础上,借助 cloud provider 创建一个外部负载均衡器,并将请求转发到: NodePort

    

 

    需要借助于供应商来保存注册、端口等信息,需要单独收费

    ExternalName:把集群外部的服务引入到集群内部来,在集群内部直接使用。没有任何类型代理被创建,这只有 kubernetes1.7 或更高版本的 kube-dns 才支持   

 

     

VIP 和 Service 代理

  在 Kubernetes 集群中,每个 Node 运行一个 kube-proxy 进程。 kube-proxy 负责为 Service 实现了一种VIP(虚拟 IP)的形式,而不是 ExternalName 的形式。 在 Kubernetes v1.0 版本,代理完全在 userspace。在Kubernetes v1.1 版本,新增了 iptables 代理,但并不是默认的运行模式。 从 Kubernetes v1.2 起,默认就是iptables 代理。在 Kubernetes v1.8.0-beta.0 中,添加了 ipvs 代理;在 Kubernetes 1.14 版本开始默认使用 ipvs 代理;在 Kubernetes v1.0 版本, Service 是 “4层”(TCP/UDP over IP)概念。 在 Kubernetes v1.1 版本,新增了Ingress API(beta 版),用来表示 “7层”(HTTP)服务。

  !为何不使用 round-robin DNS?

  

解析在客户端缓存,很多客户端解析后不会及时清理,可能会造成无法及时更新。

  代理模式的分类   I、userspace 代理模式

 

  II、iptables 代理模式 

 

   III、ipvs 代理模式

    这种模式,kube-proxy 会监视 Kubernetes Service 对象和 Endpoints ,调用 netlink 接口以相应地创建ipvs 规则并定期与 Kubernetes Service 对象和 Endpoints 对象同步 ipvs 规则,以确保 ipvs 状态与期望一致。访问服务时,流量将被重定向到其中一个后端 Pod。

    与 iptables 类似,ipvs 于 netfilter 的 hook 功能,但使用哈希表作为底层数据结构并在内核空间中工作。这意味着 ipvs 可以更快地重定向流量,并且在同步代理规则时具有更好的性能。此外,ipvs 为负载均衡算法提供了更多选项,例如:

    rr :轮询调度
    lc :最小连接数
    dh :目标哈希
    sh :源哈希
    sed :最短期望延迟
    nq : 不排队调度

 

 ClusterIP

  clusterIP 主要在每个 node 节点使用 iptables(或ipvs),将发向 clusterIP 对应端口的数据,转发到 kube-proxy 中。然后 kube-proxy 自己内部实现有负载均衡的方法。并可以查询到这个 service 下对应 pod 的地址和端口,进而把数据转发给对应的 pod 的地址和端口。

 

 

  为了实现图上的功能,主要需要以下几个组件的协同工作: 

   apiserver 用户通过kubectl命令向apiserver发送创建service的命令,apiserver接收到请求后将数据存储到etcd中kube-proxy kubernetes的每个节点中都有一个叫做kube-porxy的进程,这个进程负责感知service,pod的变化,并将变化的信息写入本地的iptables规则中。

   iptables 使用NAT等技术将virtual IP的流量转至endpoint中。

分别创建两个yaml,一个Deployment,一个svc。

svc-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
    name: myapp-deploy
    namespace: default
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
      release: stabel
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
        release: stabel
        env: test
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: hub.Fredy.com/library/mynginx:v3
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80

svc.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp
  namespace: default
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    app: myapp
    release: stabel
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80

SVC如果想去匹配到后台启动的pod,是通过标签选择器将对应标签一致的pod添加到自己的端点队列中去。

 

 通过 ipvsadm -Ln 命令查看对应的ip映射关系。

 

 

通过访问cluster ip可直接访问到对应的pod中。

 

6.2 Kubernetes Ingress


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

标签:iptables,Service,Kubernetes,代理,ipvs,kube
From: https://www.cnblogs.com/fangyu-blog/p/16819549.html

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