Service

service 能夠讓應用程式被使用者存取，也可以讓 pod 與 pod 之間或與資料庫連線，例如：前端跟後端透過 service 連線、後端跟資料庫連線。

前面有提到過 pod 會有自己的 IP，但是在叢集中 pod 只要重新建立後 IP 就會更動，所以要靠 Service 這個元件來幫助各個元件可以互相連線。

k8s 本身並沒有提供相關的網路實作與設計，而是讓使用者在特定的規範下去設計網路。

Service 類型

Service 有三種類型：

• NodePort
• ClusterIP
• LoadBalancer

NodePort

service 監聽 node 上的某一 port(ex: 30001)，並把從該 port 中收到的請求轉發至 pod 上的 port，讓 pod 得以透過 node port 被外界存取到。

直接來看如何建立 service。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30001
    protocol: TCP
  selector:
    app: my-app

• selector：套用在哪些 pod 上
• type：這邊指定為 NodePort
• ports：這邊是一個陣列，可以放入多種 port 的配置(mapping)，目前是按照圖的方式配對。
  • port：service port
  • targetPort(選填)：，沒填會與 port 設定一樣
  • nodePort(選填)：沒填會自從分配一個 30000~32767 的 port
  • protocol(選填)：預設是 TCP

1. 建立 deployment，這個是前篇的 deployment。

kubectl create -f nginx-deploy.yaml

2. 建立 service。

kubectl create -f nginx-service.yaml

service/nginx-service created

3. 查看 service，可以看到 service 的 CLUSTER-IP 以及 NodePort 為 30001。這邊的 EXTERNAL-IP 除非使用 LoadBalancer 類型的 service，不然都會是 <none>。

kubectl get svc

NAME            TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes      ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP        4d22h
nginx-service   NodePort    10.102.5.152   <none>        80:30001/TCP   10s

4. 因為沒有外部 IP 可以連線到 nginx-service，但可以使用 minikube 提供的一個程序，可以建立一個往叢集的通道來連線到 service。

minikube service nginx-service --url
http://127.0.0.1:51661
❗  Because you are using a Docker driver on darwin, the terminal needs to be open to run it.

5. 連線測試。

http://127.0.0.1:51661

ClusterIP (default)

ClusterIP(internal service) 將叢集內的 pods group 起來，提供單一介面給叢集內部去做存取，收到的請求會以隨機的方式轉發至任一 pod。例如：一組 monogodb pods 透過 clusterIP 提供內部其他 pods 存取。

透過此種 service 能有效地在叢集中部署微服務架構，當同組 pods 需要新增或刪減 pods 時，不會影響到 pods 之間的溝通。

例如依照上圖建立一個 service 的設定檔。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: backend-service
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 3000
    protocol: TCP
  selector:
    app: my-app

1. 執行 kubectl create -f backend-service.yaml 建立 service。
2. 執行 kubectl get svc backend-service 查看。

這邊就不列出執行內容了。

Load Balancer

service 可以通過雲端供應商的 load balancer 進行存取，例如 Google、AWS 和 Azure 都有各自的原生 load balancer。當 service 的 type 設定為 LoadBalancer 時，NodePort 跟 ClusterIP service 會自動被建立，外界的請求可以透過雲端供應商的 load balancer 轉發至 NodePort 和 ClusterIP service 上。

底下為設定檔範例。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: app-service
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30001
    protocol: TCP
  selector:
    app: my-app

參考來源

1. minikube - Accessing apps
2. Kubernetes Services explained | ClusterIP vs NodePort vs LoadBalancer vs Headless Service