service

ipvs负载均衡

Service 的负载均衡是由 kube-proxy 加上 iptables 来共同实现的.
kube-proxy 通过 iptables 处理 Service 的过程，需要在宿主机上设置相当多的 iptables 规则，如果宿主机有大量的Pod，不断刷新iptables规则，会消耗大量的CPU资源。
IPVS模式的service，可以使K8s集群支持更多量级的Pod。
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)

• yum install -y ipvsadm

• kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system #修改为ipvs模式
  
  
  更新kube-proxy pod

kubectl get pod -n kube-system |grep kube-proxy | awk '{system("kubectl delete pod "$1" -n kube-system")}'

IPVS模式下，kube-proxy会在service创建后，在宿主机上添加一个虚拟网卡：kube-ipvs0，并分配service IP.kube-proxy通过linux的IPVS模块，以rr轮询方式调度service中的Pod。

创建service

ClusterIP模式

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。

[root@server1 mnt]# vim service.yaml
[root@server1 mnt]# cat service.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: web-service
spec:
  ports:
    - name: http
      port: 80
      targetPort: 80
  selector:
      app: myapp
  type: ClusterIP

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

[root@server1 pod]# vim svc.yaml 
[root@server1 pod]# cat svc.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-app
spec:
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
  selector:
      app: myapp

访问节点指定端口时可实现负载均衡

LoadBalance方式

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。
外部访问service，适用共有云上的k8s服务
在私有仓库创建metallb，上传镜像
修改proxy策略

• kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system
  
  
  部署应用metallb.yaml

[root@server1 mnt]# kubectl  -n metallb-system  get all
NAME                              READY   STATUS             RESTARTS   AGE
pod/controller-674f4b76b8-8h8c2   1/1     Running            2          28h
pod/speaker-86h7k                 0/1     CrashLoopBackOff   221        2d3h
pod/speaker-tv454                 0/1     CrashLoopBackOff   49         2d3h
pod/speaker-z4jd4                 0/1     CrashLoopBackOff   228        2d3h

NAME                     DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR            AGE
daemonset.apps/speaker   3         3         0       3            0           kubernetes.io/os=linux   2d3h

NAME                         READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/controller   1/1     1            1           2d3h

NAME                                    DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/controller-674f4b76b8   1         1         1       2d3h
[root@server1 mnt]# kubectl  -n metallb-system  get secrets
NAME                     TYPE                                  DATA   AGE
controller-token-l75gx   kubernetes.io/service-account-token   3      2d3h
default-token-j42nb      kubernetes.io/service-account-token   3      2d3h
memberlist               Opaque                                1      2d3h
speaker-token-pzv75      kubernetes.io/service-account-token   3      2d3h
[root@server1 mnt]# kubectl  -n metallb-system  get pod
NAME                          READY   STATUS             RESTARTS   AGE
controller-674f4b76b8-8h8c2   1/1     Running            2          28h
speaker-86h7k                 0/1     CrashLoopBackOff   221        2d3h
speaker-tv454                 0/1     CrashLoopBackOff   49         2d3h
speaker-z4jd4                 0/1     CrashLoopBackOff   228        2d3h

编辑IP池配置文件

[root@server1 mnt]# cat configmap.yaml 
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  namespace: metallb-system
  name: config
data:
  config: |
    address-pools:
    - name: default
      protocol: layer2
      addresses:
      - 172.25.33.10-172.25.33.20

• kubectl apply -f configmap.yaml
  

[root@server1 mnt]# kubectl get cm
NAME               DATA   AGE
kube-root-ca.crt   1      5d4h
[root@server1 mnt]# kubectl get cm -n metallb-system
NAME               DATA   AGE
config             1      2d3h
kube-root-ca.crt   1      2d3h

编辑svc文件选中后端pod标签app: myapp ，应用svc文件

[root@server1 pod]# cat lb-svc.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: lb-svc
spec:
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
  selector: 
    app: myapp
  type: LoadBalancer

分配到ip

在其它主机访问

External

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)（externlName可以为svc设定地址名称，且可以在svc上变动）

[root@server1 mnt]# cat ex-svc.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  type:  ExternalName
  externalName: www.westos.org

• kubectl apply -f ex-svc.yaml
  
• kubectl get svc my-service
  
• yum install -y bind-utils.x86_64
• dig -t A my-service.default.svc.cluster.local. @10.244.116.131 查看解析过程

[root@server1 mnt]# dig -t A my-service.default.svc.cluster.local. @10.244.116.131

; <<>> DiG 9.9.4-RedHat-9.9.4-72.el7 <<>> -t A my-service.default.svc.cluster.local. @10.244.116.131
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 22177
;; 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:
;my-service.default.svc.cluster.local. IN A

;; ANSWER SECTION:
my-service.default.svc.cluster.local. 30 IN CNAME www.westos.org.

;; Query time: 2811 msec
;; SERVER: 10.244.116.131#53(10.244.116.131)
;; WHEN: Fri Jul 30 15:33:10 CST 2021
;; MSG SIZE  rcvd: 129

• ExternalIP
  service允许为其分配一个公有IP,注意 :k8s的externalIP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。此IP不纳入Kubectl管理，无法通过外部节点访问，若需访问则要将其设置在节点的真实网卡上。

• kubectl apply -f ex-svc1.yaml

[root@server1 mnt]# cat ex-svc1.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: myapp
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
  externalIPs:
  - 172.25.33.15