kubernetes进阶（04）kubernetes的service

一、service概念

Service是对一组提供相同功能的Pods的抽象，并为它们提供一个统一的入口。借助Service，应用可以方便的实现服务发现与负载均衡，并实现应用的零宕机升级。
Service通过标签来选取服务后端，一般配合Replication Controller或者Deployment来保证后端容器的正常运行。
这些匹配标签的Pod IP和端口列表组成endpoints，由kubeproxy负责将服务IP负载均衡到这些endpoints上。

Service有四种类型：

• 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 <NodeIP>:NodePort 来访问该服务
• 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 <NodeIP>:NodePort
• 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）。需要kube-dns版本在1.7以上。

另外，也可以将已有的服务以Service的形式加入到Kubernetes集群中来，只需要在创建Service的时候不指定Label selector，而是在Service创建好后手动为其添加endpoint。

二、定义service

Service的定义也是通过yaml或json，比如下面定义了一个名为nginx的服务，将服务的80端口转发到default namespace中带有标签 run=nginx 的Pod的80端口

二、不指定Selectors的服务

在创建Service的时候，也可以不指定Selectors，用来将service转发到kubernetes集群外部的服务（而不是Pod）。目前支持两种方法

（1）自定义endpoint，即创建同名的service和endpoint，在endpoint中设置外部服务的IP和端口

（2）通过DNS转发，在service定义中指定externalName。

此时DNS服务会给 <service-name>.<namespace>.svc.cluster.local 创建一个CNAME记录，其值为 my.database.example.com 。

并且，该服务不会自动分配Cluster IP，需要通过service的DNS来访问（这种服务也称为Headless Service）。

三、Ingress Controller

Service虽然解决了服务发现和负载均衡的问题，但它在使用上还是有一些限制，

比如－ 只支持4层负载均衡，没有7层功能

对外访问的时候，NodePort类型需要在外部搭建额外的负载均衡，而LoadBalancer要求kubernetes必须跑在支持的cloud provider上面
Ingress就是为了解决这些限制而引入的新资源，主要用来将服务暴露到cluster外面，并且可以自定义服务的访问策略。

比如想要通过负载均衡器实现不同子域名到不同服务的访问：

可以这样来定义Ingress：

注意Ingress本身并不会自动创建负载均衡器，cluster中需要运行一个 ingress controller 来根据Ingress的定义来管理负载均衡器。目前社区提供了nginx和gce的参考实现。
Traefik提供了易用的Ingress Controller，使用方法见https://docs.traefik.io/userguide/kubernetes/。
更多Ingress和Ingress Controller的介绍参见ingress。

四、Service Load Balancer

在Ingress出现以前，Service Load Balancer是推荐的解决Service局限性的方式。
Service Load Balancer将haproxy跑在容器中，并监控service和endpoint的变化，通过容器IP对外提供4层和7层负载均衡服务。
社区提供的Service Load Balancer支持四种负载均衡协议：TCP、HTTP、HTTPS和SSL TERMINATION，并支持ACL访问控制。

五、Custom Load Balancer

虽然Kubernetes提供了丰富的负载均衡机制，但在实际使用的时候，还是会碰到一些复杂的场景是它不能支持的，比如接入已有的负载均衡设备
多租户网络情况下，容器网络和主机网络是隔离的，这样 kube-proxy 就不能正常工作
这个时候就可以自定义组件，并代替kube-proxy来做负载均衡。基本的思路是监控kubernetes中service和endpoints的变化，并根据这些变化来配置负载均衡器。

比如weave flux、nginx plus、kube2haproxy等