Day 11 - 帶上你的Pod見人了：Service (1) - iT 邦幫忙::一起幫忙解決難題，拯救 IT 人的一天

2018 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 11

DevOps

k8s 不自賞系列第 11 篇

Day 11 - 帶上你的Pod見人了：Service (1)

2018鐵人賽

James

2017-12-29 11:43:11

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Day 11 - 帶上你的Pod見人了：Service (1)

本日共賞

如何存取 Pod
Service 物件

希望你知道

建構組件

如何存取 Pod

在 Day 10 - 建構物件一文中，我們成功的

將 Deployment 物件部署到 k8s 叢集中
運行了三個 Pod

查看一下 Pod 的運行狀態

$ kubectl get pods
NAME                    READY     STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-75f4785b7-6fbd4   1/1       Running   0          1m
nginx-75f4785b7-g284n   1/1       Running   0          1m
nginx-75f4785b7-vd4tt   1/1       Running   0          1m

接下來就是討論如何存取 Pod。由於每個 Pod 被建立的時候 k8s 會動態的分配 IP 給每個 Pod，最簡單的方式當然就是直接透過 IP 存取。

但由於 Pod 有臨時的特性，因此當 Pod 發生錯誤需要重新被產生時 IP 也會被重新分配，如果透過上述方式，存取 Pod 將會相當的不方便，因為使用者要一直更新 IP 才知道該如何正確的存取 Pod。

為什麼其中一個 Pod 壞掉 k8s 會重新幫我們建立一個 Pod 呢？還記得我們說過，k8s 會盡力去滿足我們想要物件的狀態嗎？當 Pod 發生問題無法存取的時候，k8s 會察覺到系統的變化也會發現運行三個 Pod 是使用者想要的狀態，因此 k8s 就會再重新幫我們建立一個新的 Pod 以符合使用者想要的狀態。

因此 k8s 引用了一個更高階的物件 Service 來處理連接到 Pod。

如果想查看 Pod 被分配的 IP 可以用下列指令，請記得把 Pod 名稱 (nginx-75f4785b7-6fbd4) 置換成正確名字
$ kubectl get pods nginx-75f4785b7-6fbd4 -o jsonpath --template={.status.podIP}

Service

Service 物件利用 Label 與 Selector 來決定如何存取 (policy) 以及可以存取哪些 Pod (logical group)。

如上圖所示，我們在使用者跟 Pod 中間加了一個 Service 物件。透過 Selector (app==nginx) ，而使用者可以透過 Service 存取兩個 Pod。當其中一個 Pod 故障需要被重新產生時，新產生的 Pod 也能夠透過 Service 正確存取。

忘記 Label 跟 Selector 了嗎？看看 Day 10 - 建構物件吧

Service Type

Service 物件根據使用方式有三個不同的形態

僅供叢集內部存取：ClusterIP
供叢集及外部存取：NodePort, LoadBalancer
對應叢集外其他資源：ExternalName

由於我們需要透過 Service 存取 Pod，因此，NodePort 形態的 Service 正符合我們的需求。

LoadBalancer 一般需搭配雲端服務使用 (AWS, GCP, ...)。

ExternalName 是透過 CNAME 與外部連接

首先，建立 service.yaml

# service.yaml

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: web
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80

kind: Service：指定為 Service 物件
spec.type: NodePort：指定 Service 型態。
spec.selector.app: nginx：指定 Service 綁定 Label 有 app: nginx 的 Pod

請注意，如果沒有指定則預設會是 ClusterIP 型態則僅供叢集內部存取，外部無法存取

接著，部署到 k8s

$ kubectl apply -f service.yaml
service "web" created

再透過指令查看 Service

$ kubectl get services
NAME         TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP   10.0.0.1     <none>        443/TCP        1d
web          NodePort    10.0.0.221   <none>        80:31063/TCP   6s

這裡會看到兩個 Service 物件，其中 web 就是我們新增加的物件。

無特別指定下，k8s 會自動配置 30000 ~ 32767 區間的 port 供 Service 使用

這裡有點複雜，我們用一個圖來說明 k8s 叢集中的狀態

k8s 叢集中，可能包含了很多台主機 (Worker Node)。由於我們是使用 minikube 來操作 k8s 故可以把 minikube 想像成 k8s 叢集中的一個 Node 即圖中的 Worker Node 2。

當我們部署了一個名為 web 的 Service 物件時，在 k8s 內部就會建立一個對應的 web: 10.0.0.242 (IP 會自動配置不用擔心)，並且將所有的 Node 的 32080 port 對應到 web 這個 Service。因此無論使用者從哪一個 Node 存取 32080 port 都會被指到 web 並透過 web 找到對應的 Pod (app: nginx)。