kubernetes(三)k8s中通信和Service
目錄
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1.同一個Pod中的容器通信
2.集群內Pod之間的通信
3 集群內Service-Cluster IP
4.外部服務訪問集群中的Pod
4.1 Service-NodePort
4.2.Service-LoadBalance
4.3.Ingress
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1.同一個Pod中的容器通信
Each Pod is assigned a unique IP address. Every container in a Pod shares the network namespace, including the IP address and network ports.?
K8S最小的操作單位是Pod，由官網的這段話可以看出，同一個pod中的容器是共享網絡ip地址和端口號的，通信顯然沒問題
在docker中，如果想在docker的網絡中使用docker 的container name來進行通信，就需要通過connect命令將這些容器都加入到
同一個容器的網絡中
k8s中也是這樣做的，Pod里的這個容器被稱之為pause container。
每個Pod里除了我們在yaml文件里定義的容器等，都會有一個默認的pause container
如下圖所示:
因為在一個網絡內,Pod里的容器可以通過ip和容器名進行通信
k8s進入容器命令:?
kubectl exec -it <podName> -c <containerName> -n <namespace> -- shell comand
2.集群內Pod之間的通信
我們都知道Pod會有獨立的IP地址，這個IP地址是被Pod中所有的Container共享的
那么在多個Pod之間的通信能通過這個IP地址嗎？
從兩個角度考慮這個問題:一是集群中同一臺機器中的Pod，二是集群中不同機器中的Pod
準備兩個pod:一個Nginx,一個Busybox(運行一段小程序的應用)
apiVersion: v1kind: Podmetadata:name: nginx-podlabels:app: nginxspec:containers:- name: nginx-containerimage: nginxports:- containerPort: 80 ---apiVersion: v1kind: Podmetadata:name: busyboxlabels:app: busyboxspec:containers:- name: busyboximage: busyboxcommand: ['sh', '-c', 'echo The app is running! && sleep 3600']運行后查看兩個容器的運行情況，這里剛好兩個pod都運行在同一個Node上
發現:nginx-pod的ip為192.168.80.202? ? ?busybox-pod的ip為192.168.80.203 這里的ip是由calico網絡插件幫助pod生成的
在任意一個Node，都可以通過Pod的ip進行訪問（這里是Master節點）
可以多試幾次，就有可能分別在不同的Node上 : 注意此時在兩個節點上都不能有對應類型的Pod(nginx和busybox,否則k8s會默認把Pod分配給不含有該類型Pod的節點
注意:這里在nginx容器內ping busybox的ip無法成功，不是因為網絡原因，而是在容器內不支持ping命令,根本原因是因為nginx的image鏡像里沒有對應的layer層.(可以參考下這篇文章:docker學習筆記(二)創建自己的鏡像)
結論:centos上的任一集群nginx機器都能通過pod ip訪問對應的pod
pods on a node can communicate with all pods on all nodes without NAT
pods in the host network of a node can communicate with all pods on all nodes without NAT
3 集群內Service-Cluster IP
上述的Pod雖然實現了集群內部互相通信，但是Pod是不穩定的，比如通過Deployment管理Pod，隨時可能對Pod進行擴縮容，這時候Pod的IP地址是變化的。這就希望能夠有一個固定的IP，使得集群內能夠訪問。
也就是前面在架構描述的時候所提到的，能夠把相同或者具有關聯的Pod，打上Label，組成一個Service。由Service提供固定的IP訪問Pod集群。這樣一來，不管Pod怎么創建和銷毀，都可以通過不變的Service IP進行訪問(這點其實跟docker swarm里的service很像)
An abstract way to expose an application running on a set of Pods as a network service.
Kubernetes gives Pods their own IP addresses and a single DNS name for a set of Pods, and can load-balance across them.
（1）創建一個有3個副本的whoami的yaml(Deployment)
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata:name: whoami-deploymentlabels:app: whoami spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: whoamitemplate:metadata:labels:app: whoamispec:containers:- name: whoamiimage: jwilder/whoamiports:- containerPort: 8000（2）查看pod以及service
kubectl?get svc:可以發現目前并沒有關于whoami的service
在集群內可以通過任一節點訪問whoami的Pod
（3）創建對應的Service
kubectl expose deployment whoami-deployment??
發現有一個Cluster IP類型的service，名稱為whoami-deployment，IP地址為10.100.14.56
(4)通過對應的Cluster IP訪問
這里的ClusterIP只能供集群內部訪問
不難看出該service對三個pod實現了負載均衡
(5)具體查看一下whoami-deployment的詳情信息，發現有一個Endpoints連接了具體3個Pod
[root@m ~]# kubectl describe svc whoami-deployment
擴容后,service里的Endpoints的Pod信息也會發生變化
[root@m ~]# kubectl scale deployment whoami-deployment --replicas=5 deployment.extensions/whoami-deployment scaled [root@m ~]# kubectl describe svc whoami-deployment Name: whoami-deployment Namespace: default Labels: app=whoami Annotations: <none> Selector: app=whoami Type: ClusterIP IP: 10.100.14.56 Port: <unset> 8000/TCP TargetPort: 8000/TCP Endpoints: 192.168.190.75:8000,192.168.190.76:8000,192.168.190.77:8000 + 2 more... Session Affinity: None Events: <none>(6)Service的創建除了前面的命令行kubectl expose的形式，還有yaml的方式
apiVersion: v1 kind: Service metadata:name: my-service spec:selector:app: MyAppports:- protocol: TCPport: 80targetPort: 9376type: Cluster4.外部服務訪問集群中的Pod
4.1 Service-NodePort
Service的一種類型，可以通過NodePort的方式讓外部服務訪問集群的Pod
因為外部是能夠訪問到集群機器的物理機器IP，所以NodePort就是在集群中每臺物理機器Node上暴露一個相同的IP，然后暴露一個端口將集群中的Pod映射到對應的端口
(1)創建一個whoami的yaml
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata:name: whoami-deploymentlabels:app: whoami spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: whoamitemplate:metadata:labels:app: whoamispec:containers:- name: whoamiimage: jwilder/whoamiports:- containerPort: 8000(2)創建NodePort類型的service，名稱為whoami-deployment
kubectl expose deployment whoami-deployment --type=NodePort
通過NodePort將容器內部的8000端口映射到了宿主機的32717端口
注意:從請求的結果可以看出，雖然集群的每個Node都開放了一個端口供外部訪問service,但哪怕請求同一個ip:port，其內部也是實現了負載均衡的
結論：NodePort雖然能夠實現外部訪問Pod的需求，但其實不好，因為會占用了各個物理主機上的端口(3個Node就會在3臺Node上各占用一個端口)
4.2.Service-LoadBalance
在Service上做端口映射 通常需要第三方云提供商支持，有約束性?
4.3.Ingress
https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/ingress/
An API object that manages external access to the services in a cluster, typically HTTP.
Ingress can provide load balancing, SSL termination and name-based virtual hosting.
Ingress exposes HTTP and HTTPS routes from outside the cluster to?services?within the cluster. Traffic routing is controlled by rules defined on the Ingress resource.
簡單來說,Ingress就是幫助我們訪問集群內的服務
ingress包括：ingress controller和ingress resources
ingress controller：核心是一個deployment，實現方式有很多，比如nginx, Contour, Haproxy, trafik, Istio，需要編寫的yaml有：Deployment, Service, ConfigMap, ServiceAccount（Auth），其中service的類型可以是NodePort或者LoadBalancer。
ingress resources：這個就是一個類型為Ingress的k8s api對象了，這部分面向開發人員，用來配置一些映射規則
Ingress就相當于一個負載均衡器，是k8s對反向代理的一個抽象。大概的工作原理類似于Nginx，可以理解成在 Ingress 里建立一個個映射規則 , Ingress Controller?通過監聽 Ingress?這個api對象里的配置規則并轉化成 Nginx 的配置?, 然后對外部提供服務。
之所以需要分成ingress-controller和ingress resources，我覺得是由于網關部分的功能，大部分的組件都幫我們實現了，所以ingress直接提供controller接口，讓廠商去實現負載均衡等網關功能，使用方只需要關注映射配置了(相當于把Nginx里的配置拿出來在yaml里進行配置，不需要進入容器內去修改配置文件)
https://github.com/kubernetes/ingress-nginx
https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/
(1)先定義我們要運行的Service
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata:name: tomcat-deploymentlabels:app: tomcat spec:replicas: 1selector:matchLabels:app: tomcattemplate:metadata:labels:app: tomcatspec:containers:- name: tomcatimage: tomcatports:- containerPort: 8080 --- apiVersion: v1 kind: Service metadata:name: tomcat-service spec:ports:- port: 80 protocol: TCPtargetPort: 8080selector:app: tomcat(2)以Deployment方式創建Ingress Nginx Controller ?Pod
可以通過Service的NodePort或者HostPort方式讓外界訪問到，這里選擇HostPort，比如指定worker01運行該Pod(給Node打標簽，然后在指定標簽的Node上運行)
對應的mandatory.yaml下載:https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/master/deploy/static/mandatory.yaml
安裝指導:https://github.com/kubernetes/ingress-nginx/blob/master/docs/deploy/index.md
# 確保nginx-controller運行到w1節點上 kubectl label node w1 name=ingress # 使用HostPort方式運行，需要增加配置 hostNetwork: truenginx-ingress-controller在w1啟動成功
(3) 定義ingress規則
#ingress 訪問tomcat.chenpp.com的默認路徑,轉發到tomcat-service的80端口 apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Ingress metadata:name: nginx-ingress spec:rules:- host: tomcat.chenpp.comhttp:paths:- path: /backend:serviceName: tomcat-serviceservicePort: 80在本地的hosts(C:\Windows\System32\drivers\etc)文件下添加對應的域名映射:
打開瀏覽器訪問成功
如果以后想要使用Ingress網絡，其實只要定義ingress和service和pod即可，前提是要保證nginx ingress controller已經配置好了。
在使用ingress的時候，如果發現當pod和nginx-ingress-controller不在一個節點上無法訪問時，可以設置下iptables,設置允許端口轉發： iptables -P FORWARD? ACCEPT或者如下圖讓pod和ingress在一個節點上也可以
XXXXspec: containers: - name: tomcatimage: tomcatports: - containerPort: 8080nodeSelector:name: ingress?
總結
以上是生活随笔為你收集整理的kubernetes(三)k8s中通信和Service的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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