Kubernetes K8S之Service服务详解与示例

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K8S之Service概述与代理说明，并详解所有的service服务类型与示例

主机配置规划

服务器名称(hostname) 系统版本 配置 内网IP 外网IP(模拟)
k8s-master CentOS7.7 2C/4G/20G 172.16.1.110 10.0.0.110
k8s-node01 CentOS7.7 2C/4G/20G 172.16.1.111 10.0.0.111
k8s-node02 CentOS7.7 2C/4G/20G 172.16.1.112 10.0.0.112

Service概述

Kubernetes Service定义了这样一种抽象：逻辑上的一组 Pod，一种可以访问它们的策略 —— 通常被称为微服务。这一组 Pod 能够被 Service 访问到，通常是通过 selector实现的。

举例：考虑一个图片处理 backend，它运行了3个副本。这些副本是可互换的 —— frontend 不需要关心它们调用了哪个 backend 副本。 然而组成这一组 backend 程序的 Pod 实际上可能会发生变化，frontend 客户端不应该也没必要知道，而且也不需要跟踪这一组 backend 的状态。Service 定义的抽象能够解耦这种关联。

Service可以提供负载均衡的能力，但是使用上存在如下限制：

  • 只能提供4层负载均衡能力，而没有7层功能。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、

如web访问的service服务示例图：

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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。

从Kubernetes v1.0开始，已经可以使用 userspace代理模式。Kubernetes v1.1添加了 iptables 代理模式，在 Kubernetes v1.2 中kube-proxy 的 iptables 模式成为默认设置。Kubernetes v1.8添加了 ipvs 代理模式。

为什么不使用 DNS 轮询？

原因如下：

  • DNS 实现的历史由来已久，它不遵守记录 TTL，并且在名称查找到结果后会对其进行缓存。
  • 有些应用程序仅执行一次 DNS 查找，并无限期地缓存结果。
  • 即使应用和库进行了适当的重新解析，DNS 记录上的 TTL 值低或为零也可能会给 DNS 带来高负载，从而使管理变得困难。

总之就是因为有缓存，因此不合适。

userspace代理模式

这种模式，kube-proxy 会监视 Kubernetes master 对 Service 对象和 Endpoints 对象的添加和移除。 对每个 Service，它会在本地 Node 上打开一个端口（随机选择）。 任何连接到“代理端口”的请求，都会被代理到 Service 的backend Pods 中的某个上面（如 Endpoints 所报告的一样）。 使用哪个 backend Pod，是 kube-proxy 基于 SessionAffinity 来确定的。

最后，它配置 iptables 规则，捕获到达该 Service 的 clusterIP（是虚拟 IP）和 Port 的请求，并重定向到代理端口，代理端口再代理请求到 backend Pod。

默认情况下，userspace模式下的kube-proxy通过循环算法选择后端。

默认的策略是，通过 round-robin 算法来选择 backend Pod。

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iptables 代理模式

这种模式，kube-proxy 会监视 Kubernetes 控制节点对 Service 对象和 Endpoints 对象的添加和移除。 对每个 Service，它会配置 iptables 规则，从而捕获到达该 Service 的 clusterIP 和端口的请求，进而将请求重定向到 Service 的一组 backend 中的某个上面。对于每个 Endpoints 对象，它也会配置 iptables 规则，这个规则会选择一个 backend 组合。

默认的策略是，kube-proxy 在 iptables 模式下随机选择一个 backend。

使用 iptables 处理流量具有较低的系统开销，因为流量由 Linux netfilter 处理，而无需在用户空间和内核空间之间切换。 这种方法也可能更可靠。

如果 kube-proxy 在 iptables模式下运行，并且所选的第一个 Pod 没有响应，则连接失败。 这与userspace模式不同：在这种情况下，kube-proxy 将检测到与第一个 Pod 的连接已失败，并会自动使用其他后端 Pod 重试。

我们可以使用 Pod readiness 探测器 验证后端 Pod 是否可以正常工作，以便 iptables 模式下的 kube-proxy 仅看到测试正常的后端。这样做意味着可以避免将流量通过 kube-proxy 发送到已知已失败的Pod。

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IPVS 代理模式

在 ipvs 模式下，kube-proxy监视Kubernetes服务(Service)和端点(Endpoints)，调用 netlink 接口相应地创建 IPVS 规则， 并定期将 IPVS 规则与 Kubernetes服务(Service)和端点(Endpoints)同步。该控制循环可确保 IPVS 状态与所需状态匹配。访问服务(Service)时，IPVS　将流量定向到后端Pod之一。

IPVS代理模式基于类似于 iptables 模式的 netfilter 挂钩函数，但是使用哈希表作为基础数据结构，并且在内核空间中工作。 这意味着，与 iptables 模式下的 kube-proxy 相比，IPVS 模式下的 kube-proxy 重定向通信的延迟要短，并且在同步代理规则时具有更好的性能。与其他代理模式相比，IPVS 模式还支持更高的网络流量吞吐量。

IPVS提供了更多选项来平衡后端Pod的流量。这些是：

  • rr: round-robin
  • lc: least connection (smallest number of open connections)
  • dh: destination hashing
  • sh: source hashing
  • sed: shortest expected delay
  • nq: never queue

注意：要在 IPVS 模式下运行 kube-proxy，必须在启动 kube-proxy 之前使 IPVS Linux 在节点上可用。 当 kube-proxy 以 IPVS 代理模式启动时，它将验证 IPVS 内核模块是否可用。 如果未检测到 IPVS 内核模块，则 kube-proxy 将退回到以 iptables 代理模式运行。

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Service服务类型

Kubernetes 中Service有以下4中类型：

  • ClusterIP：默认类型，自动分配一个仅Cluster内部可以访问的虚拟IP
  • NodePort：通过每个 Node 上的 IP 和静态端口（NodePort）暴露服务。以ClusterIP为基础，NodePort 服务会路由到 ClusterIP 服务。通过请求 <NodeIP>:<NodePort>，可以从集群的外部访问一个集群内部的 NodePort 服务。
  • LoadBalancer：使用云提供商的负载均衡器，可以向外部暴露服务。外部的负载均衡器可以路由到 NodePort 服务和 ClusterIP 服务。
  • ExternalName：通过返回 CNAME 和它的值，可以将服务映射到 externalName 字段的内容（例如，foo.bar.example.com）。没有任何类型代理被创建。

需要注意的是：Service 能够将一个接收 port 映射到任意的 targetPort。默认情况下，targetPort 将被设置为与 port 字段相同的值。

Service域名格式：$(service name).$(namespace).svc.cluster.local，其中 cluster.local 为指定的集群的域名

Deployment的yaml信息

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[root@k8s-master service]# pwd
/root/k8s_practice/service
[root@k8s-master service]# cat myapp-deploy.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp-deploy
  namespace: default
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
      release: v1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
        release: v1
        env: test
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/myapp:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80

启动Deployment并查看状态

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[root@k8s-master service]# kubectl apply -f myapp-deploy.yaml 
deployment.apps/myapp-deploy created
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# kubectl get deploy -o wide
NAME           READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES                                                      SELECTOR
myapp-deploy   3/3     3            3           31h   myapp        registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/myapp:v1   app=myapp,release=v1
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# kubectl get rs -o wide
NAME                      DESIRED   CURRENT   READY   AGE   CONTAINERS   IMAGES                                                      SELECTOR
myapp-deploy-5695bb5658   3         3         3       31h   myapp        registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/myapp:v1   app=myapp,pod-template-hash=5695bb5658,release=v1
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# kubectl get pod -o wide --show-labels
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES   LABELS
myapp-deploy-5695bb5658-2866m   1/1     Running   2          31h   10.244.2.116   k8s-node02   <none>           <none>            app=myapp,env=test,pod-template-hash=5695bb5658,release=v1
myapp-deploy-5695bb5658-dcfw7   1/1     Running   2          31h   10.244.4.105   k8s-node01   <none>           <none>            app=myapp,env=test,pod-template-hash=5695bb5658,release=v1
myapp-deploy-5695bb5658-n2b5w   1/1     Running   2          31h   10.244.2.115   k8s-node02   <none>           <none>            app=myapp,env=test,pod-template-hash=5695bb5658,release=v1

curl访问

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[root@k8s-master service]# curl 10.244.2.116
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.244.2.116/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-2866m
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.244.4.105
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.244.4.105/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-dcfw7
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.244.2.115
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.244.2.115/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-n2b5w

ClusterIP类型示例

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[root@k8s-master service]# pwd
/root/k8s_practice/service
[root@k8s-master service]# cat myapp-svc-ClusterIP.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-clusterip
  namespace: default
spec:
  type: ClusterIP  # 可以不写，为默认类型
  selector:
    app: myapp
    release: v1
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80

启动Service并查看状态

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[root@k8s-master service]# kubectl apply -f myapp-svc-ClusterIP.yaml 
service/myapp-clusterip created
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# kubectl get svc -o wide
NAME              TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE   SELECTOR
kubernetes        ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP   22d   <none>
myapp-clusterip   ClusterIP   10.106.66.120   <none>        80/TCP    15s   app=myapp,release=v1

查看pod信息

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[root@k8s-master service]# kubectl get pod -o wide --show-labels
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES   LABELS
myapp-deploy-5695bb5658-2866m   1/1     Running   2          31h   10.244.2.116   k8s-node02   <none>           <none>            app=myapp,env=test,pod-template-hash=5695bb5658,release=v1
myapp-deploy-5695bb5658-dcfw7   1/1     Running   2          31h   10.244.4.105   k8s-node01   <none>           <none>            app=myapp,env=test,pod-template-hash=5695bb5658,release=v1
myapp-deploy-5695bb5658-n2b5w   1/1     Running   2          31h   10.244.2.115   k8s-node02   <none>           <none>            app=myapp,env=test,pod-template-hash=5695bb5658,release=v1

查看ipvs信息

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[root@k8s-master service]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
……………… 
TCP  10.106.66.120:80 rr
  -> 10.244.2.115:80              Masq    1      0          0         
  -> 10.244.2.116:80              Masq    1      0          0         
  -> 10.244.4.105:80              Masq    1      0          0

curl访问

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[root@k8s-master service]# curl 10.106.66.120
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.106.66.120/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-2866m
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.106.66.120/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-n2b5w
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.106.66.120/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-dcfw7
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.106.66.120/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-2866m

备注：如果访问失败，请参考如下文章：

「Kubernetes K8S在IPVS代理模式下svc服务的ClusterIP类型访问失败处理」

Headless Services

有时不需要或不想要负载均衡，以及单独的 Service IP。遇到这种情况，可以通过指定 Cluster IP（spec.clusterIP）的值为 “None” 来创建 Headless Service。

这对headless Service 并不会分配 Cluster IP，kube-proxy 不会处理它们，而且平台也不会为它们进行负载均衡和路由。

使用场景
  • 第一种：自主选择权，有时候client想自己来决定使用哪个Real Server，可以通过查询DNS来获取Real Server的信息。
  • 第二种：Headless Services还有一个用处（PS：也就是我们需要的那个特性）。Headless Service对应的每一个Endpoints，即每一个Pod，都会有对应的DNS域名；这样Pod之间就可以互相访问。【结合statefulset有状态服务使用，如Web、MySQL集群】
示例

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[root@k8s-master service]# pwd
/root/k8s_practice/service
[root@k8s-master service]# cat myapp-svc-headless.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-headless
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: myapp
    release: v1
  clusterIP: "None"
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80

启动Service并查看状态和详情

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[root@k8s-master service]# kubectl apply -f myapp-svc-headless.yaml 
service/myapp-headless created
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# kubectl get svc -o wide
NAME             TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE   SELECTOR
kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1    <none>        443/TCP   22d   <none>
myapp-headless   ClusterIP   None         <none>        80/TCP    6s    app=myapp,release=v1
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# kubectl describe svc/myapp-headless
Name:              myapp-headless
Namespace:         default
Labels:            <none>
Annotations:       kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                     {"apiVersion":"v1","kind":"Service","metadata":{"annotations":{},"name":"myapp-headless","namespace":"default"},"spec":{"clusterIP":"None"...
Selector:          app=myapp,release=v1
Type:              ClusterIP
IP:                None
Port:              <unset>  80/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         10.244.2.115:80,10.244.2.116:80,10.244.4.105:80  # 后端的Pod信息
Session Affinity:  None
Events:            <none>

service只要创建成功就会写入到coredns。我们得到coredns IP的命令如下：

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[root@k8s-master service]# kubectl get pod -o wide -A | grep 'coredns'
kube-system            coredns-6955765f44-c9zfh                     1/1     Running   29         22d    10.244.0.62    k8s-master   <none>           <none>
kube-system            coredns-6955765f44-lrz5q                     1/1     Running   29         22d    10.244.0.61    k8s-master   <none>           <none>

在宿主机安装nslookup、dig命令安装

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yum install -y bind-utils

coredns记录信息如下

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# 其中 10.244.0.61 为 coredns IP
# myapp-headless.default.svc.cluster.local 为Headless Service域名。格式为:$(service name).$(namespace).svc.cluster.local，其中 cluster.local 指定的集群的域名
[root@k8s-master service]# nslookup myapp-headless.default.svc.cluster.local 10.244.0.61
Server:		10.244.0.61
Address:	10.244.0.61#53

Name:	myapp-headless.default.svc.cluster.local
Address: 10.244.2.116
Name:	myapp-headless.default.svc.cluster.local
Address: 10.244.4.105
Name:	myapp-headless.default.svc.cluster.local
Address: 10.244.2.115

[root@k8s-master service]#
### 或使用如下命令
[root@k8s-master service]# dig -t A myapp-headless.default.svc.cluster.local. @10.244.0.61

; <<>> DiG 9.11.4-P2-RedHat-9.11.4-16.P2.el7_8.6 <<>> -t A myapp-headless.default.svc.cluster.local. @10.244.0.61
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; WARNING: .local is reserved for Multicast DNS
;; You are currently testing what happens when an mDNS query is leaked to DNS
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 7089
;; flags: qr aa rd; QUERY: 1, ANSWER: 3, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1
;; WARNING: recursion requested but not available

;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags:; udp: 4096
;; QUESTION SECTION:
;myapp-headless.default.svc.cluster.local. IN A

;; ANSWER SECTION:
myapp-headless.default.svc.cluster.local. 14 IN	A 10.244.2.116
myapp-headless.default.svc.cluster.local. 14 IN	A 10.244.4.105
myapp-headless.default.svc.cluster.local. 14 IN	A 10.244.2.115

;; Query time: 0 msec
;; SERVER: 10.244.0.61#53(10.244.0.61)
;; WHEN: Wed Jun 03 22:34:46 CST 2020
;; MSG SIZE  rcvd: 237

NodePort类型示例

如果将 type 字段设置为 NodePort，则 Kubernetes 控制层面将在 --service-node-port-range 标志指定的范围内分配端口（默认值：30000-32767）。

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[root@k8s-master service]# pwd
/root/k8s_practice/service
[root@k8s-master service]# cat myapp-svc-NodePort.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-nodeport
  namespace: default
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: myapp
    release: v1
  ports:
  - name: http
    # 默认情况下，为了方便起见，`targetPort` 被设置为与 `port` 字段相同的值。
    port: 80         # Service对外提供服务端口
    targetPort: 80   # 请求转发后端Pod使用的端口
    nodePort: 31682  # 可选字段，默认情况下，为了方便起见，Kubernetes 控制层面会从某个范围内分配一个端口号（默认：30000-32767）

启动Service并查看状态

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[root@k8s-master service]# kubectl apply -f myapp-svc-NodePort.yaml 
service/myapp-nodeport created
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# kubectl get svc -o wide
NAME             TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE   SELECTOR
kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1     <none>        443/TCP        22d   <none>
myapp-nodeport   NodePort    10.99.50.81   <none>        80:31682/TCP   6s    app=myapp,release=v1

由上可见，类型变为了NodePort

查看ipvs信息

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[root@k8s-master service]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
………………
TCP  10.99.50.81:80 rr
  -> 10.244.2.115:80              Masq    1      0          0         
  -> 10.244.2.116:80              Masq    1      0          0         
  -> 10.244.4.105:80              Masq    1      0          0

端口查看，可见在本地宿主机监听了相应的端口（备注：集群所有机器都监听了该端口）

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# 集群所有机器都可以执行查看
[root@k8s-master service]# netstat -lntp | grep '31682'
tcp6       0      0 :::31682                :::*                    LISTEN      3961/kube-proxy

curl通过ClusterIP访问

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# 通过ClusterIP访问
[root@k8s-master service]# curl 10.99.50.81
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.99.50.81/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-2866m
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.99.50.81/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-n2b5w
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.99.50.81/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-dcfw7

curl通过节点IP访问

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# 通过集群节点IP访问
[root@k8s-master service]# curl 172.16.1.110:31682
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 172.16.1.110:31682/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-2866m
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 172.16.1.110:31682/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-n2b5w
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 172.16.1.110:31682/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-dcfw7
# 访问集群其他节点。每台机器都有LVS，和相关调度
[root@k8s-master service]# curl 172.16.1.111:31682/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-dcfw7
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 172.16.1.112:31682/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-dcfw7

访问日志查看

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kubectl logs -f svc/myapp-nodeport

LoadBalancer类型示例

需要相关云厂商服务支持，这里就不表述了。

ExternalName类型示例

这种类型的Service通过返回CNAME和它的值，可以将服务映射到externalName字段的内容（例如：my.k8s.example.com；可以实现跨namespace名称空间访问）。ExternalName Service是Service的特例，它没有selector，也没有定义任何的端口和Endpoint。相反的，对于运行在集群外部的服务，它通过返回该外部服务的别名这种方式提供服务。

具体使用参见：「Kubernetes K8S之Pod跨namespace名称空间访问Service服务」

yaml文件

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[root@k8s-master service]# pwd
/root/k8s_practice/service
[root@k8s-master service]# cat myapp-svc-ExternalName.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-externalname
  namespace: default
spec:
  type: ExternalName
  externalName: my.k8s.example.com

启动Service并查看状态

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[root@k8s-master service]# kubectl apply -f myapp-svc-ExternalName.yaml 
service/myapp-externalname created
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# kubectl get svc -o wide
NAME                 TYPE           CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP          PORT(S)   AGE   SELECTOR
kubernetes           ClusterIP      10.96.0.1    <none>               443/TCP   21d   <none>
myapp-externalname   ExternalName   <none>       my.k8s.example.com   <none>    21s   <none>

由上可见，类型变为了ExternalName

宿主机dig命令安装

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yum install -y bind-utils

coredns记录信息如下

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# 其中 10.244.0.61 为 coredns IP
# myapp-externalname.default.svc.cluster.local 为Service域名。格式为:$(service name).$(namespace).svc.cluster.local，其中 cluster.local 指定的集群的域名
##### 通过 nslookup 访问
[root@k8s-master service]# nslookup myapp-externalname.default.svc.cluster.local 10.244.0.61
Server:		10.244.0.61
Address:	10.244.0.61#53

myapp-externalname.default.svc.cluster.local	canonical name = my.k8s.example.com.
** server can't find my.k8s.example.com: NXDOMAIN

[root@k8s-master service]#
##### 通过 dig 访问
[root@k8s-master service]# dig -t A myapp-externalname.default.svc.cluster.local. @10.244.0.61

; <<>> DiG 9.11.4-P2-RedHat-9.11.4-16.P2.el7_8.6 <<>> -t A myapp-externalname.default.svc.cluster.local. @10.244.0.61
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; WARNING: .local is reserved for Multicast DNS
;; You are currently testing what happens when an mDNS query is leaked to DNS
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 39541
;; flags: qr aa rd; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1
;; WARNING: recursion requested but not available

;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags:; udp: 4096
;; QUESTION SECTION:
;myapp-externalname.default.svc.cluster.local. IN A

;; ANSWER SECTION:
myapp-externalname.default.svc.cluster.local. 30 IN CNAME my.k8s.example.com.

;; Query time: 2072 msec
;; SERVER: 10.244.0.61#53(10.244.0.61)
;; WHEN: Wed Jun 03 23:15:47 CST 2020
;; MSG SIZE  rcvd: 149

ExternalIP示例

如果外部的 IP 路由到集群中一个或多个 Node 上，Kubernetes Service 会被暴露给这些 externalIPs。通过外部 IP（作为目的 IP 地址）进入到集群，打到 Service 端口上的流量，将会被路由到 Service 的 Endpoint 上。

externalIPs 不会被 Kubernetes 管理，它属于集群管理员的职责范畴。

根据 Service 的规定，externalIPs 可以同任意的 ServiceType 来一起指定。在下面的例子中，my-service 可以在【模拟外网IP】“10.0.0.240”(externalIP:port) 上被客户端访问。

yaml文件

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[root@k8s-master service]# pwd
/root/k8s_practice/service
[root@k8s-master service]# cat  myapp-svc-externalIP.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-externalip
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: myapp
    release: v1
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80
  externalIPs:
    - 10.0.0.240

启动Service并查看状态

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[root@k8s-master service]# kubectl apply -f myapp-svc-externalIP.yaml 
service/myapp-externalip created
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# kubectl get svc -o wide
NAME               TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE   SELECTOR
kubernetes         ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP   22d   <none>
myapp-externalip   ClusterIP   10.107.186.167   10.0.0.240    80/TCP    8s    app=myapp,release=v1

查看ipvs信息

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[root@k8s-master service]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
………………
TCP  10.107.186.167:80 rr
  -> 10.244.2.115:80              Masq    1      0          0         
  -> 10.244.2.116:80              Masq    1      0          0         
  -> 10.244.4.105:80              Masq    1      0          0         
………………
TCP  10.0.0.240:80 rr
  -> 10.244.2.115:80              Masq    1      0          0         
  -> 10.244.2.116:80              Masq    1      0          0         
  -> 10.244.4.105:80              Masq    1      0          0

curl访问，通过ClusterIP

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[root@k8s-master service]# curl 10.107.186.167
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.107.186.167/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-n2b5w
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.107.186.167/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-2866m
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.107.186.167/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-dcfw7

curl访问，通过ExternalIP

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[root@k8s-master service]# curl 10.0.0.240
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.0.0.240/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-2866m
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.0.0.240/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-dcfw7
[root@k8s-master service]# 
[root@k8s-master service]# curl 10.0.0.240/hostname.html
myapp-deploy-5695bb5658-n2b5w

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