發生了一件悲慘的事情，昨天忘了發文，
按規定應該是失格了。。。
但秉持著鐵人的精神，我還是會盡力完賽的 🥹

--- 我是分隔線 ---

前一篇我們介紹了 StatefulSet 與 Headless Service，解釋了如何在 Kubernetes 中運行有狀態服務。但光有 Pod 與 StatefulSet 還不夠 —— Pod 的 IP 會隨著重建而改變，那麼服務之間要怎麼穩定地互相存取呢？

這時候就要登場的角色是 Service。它能為 Pod 提供固定入口，並且幫忙處理流量導向，是 Kubernetes 網路的核心之一。

在這篇文章中，我們會深入了解 Kubernetes Service 的三種主要型態：ClusterIP、NodePort、LoadBalancer，並搭配實作範例，讓你更直觀地理解其運作方式。

下一篇（Day12）我們會進一步探討 DNS 與 Service Discovery，說明 Kubernetes 如何讓服務之間能夠用「名字」彼此找到。

為什麼需要 Service？

在 Kubernetes 中，Pod 的生命週期是短暫的：當 Pod 被刪除或重新建立時，它的 IP 位址也會隨之改變。這就會帶來一個問題：
👉 其他服務如果直接依賴 Pod IP，就會遇到「找不到 Pod」的情況。

Service 的出現就是為了解決這個問題：

1. 提供 固定的存取入口（Stable Endpoint）。
2. 透過 Label Selector 自動綁定一組 Pod。
3. 負責 流量分配（Load Balancing）。

Kubernetes Service 基礎概念

• Selector：Service 透過 selector 找到對應的 Pod。
• Port Mapping：可以把外部的 port 對應到 Pod 的 containerPort。
• Service 類型：主要分為 ClusterIP、NodePort、LoadBalancer。
• Endpoints / EndpointSlice：Service 會維護對應 Pod 的清單，並隨時更新。

接下來，我們就來看看三種常見的 Service 型態。

三種主要 Service 類型

1. ClusterIP（預設）

• 用途：讓叢集內部的服務之間能互相存取。
• 存取方式：透過 ClusterIP（虛擬 IP），只能在 Cluster 內部使用。
• 適用場景：微服務架構中，服務與服務之間的通訊。

2. NodePort
   用途：將 Service 映射到每個 Node 的固定 Port，讓外部使用者能透過 NodeIP:NodePort 存取服務。
   特點：

• 簡單，不需要雲端 Load Balancer。
• 缺點是 Port 管理麻煩，並且沒有進階流量管理能力。
• 適用場景：測試環境、小型內網服務。

3. LoadBalancer
   用途：直接對接雲端提供的 Load Balancer（如 GCP LB、AWS ELB），讓服務能對外提供公網入口。
   特點：

• 自動化建立外部入口。
• 適合正式環境。
• 缺點是依賴雲端環境，如果是裸機叢集需搭配 MetalLB 等方案。
• 適用場景：線上服務（Web App、API Server）。

實作範例：建立三種 Service

我們用一個簡單的 nginx Deployment 來示範三種 Service 類型。

1. 建立 Deployment

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.25
        ports:
        - containerPort: 80

建立後，可以用 kubectl get pods -l app=nginx 確認 Pod 狀態。

2. 建立 ClusterIP Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-clusterip
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: ClusterIP

測試方式：

kubectl exec -it <any-pod> -- curl nginx-clusterip:80

3. 建立 NodePort Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-nodeport
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30080
  type: NodePort

測試方式：

curl <NodeIP>:30080

4. 建立 LoadBalancer Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-lb
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
  type: LoadBalancer

測試方式：

kubectl get svc nginx-lb
# 會看到一個 EXTERNAL-IP
curl <EXTERNAL-IP>

三種 Service 的比較

類型 存取範圍 適用場景 優點 缺點
ClusterIP 叢集內部 微服務間通訊 簡單、預設 無法對外提供服務
NodePort 外部（NodeIP+Port） 測試、小型服務 不需雲端 LB Port 管理麻煩、功能有限
LoadBalancer 外部（公網 IP） 正式上線服務 自動化、公網入口 依賴雲端或額外工具

結語

在這一篇，我們學會了 Kubernetes Service 的三種基礎型態：ClusterIP、NodePort、LoadBalancer。

• ClusterIP：內部通訊的基礎。
• NodePort：簡單的外部存取。
• LoadBalancer：正式服務的標準方案。

👉 下一篇（Day12）我們將探討 DNS 與 Service Discovery，進一步說明 Kubernetes 如何讓服務之間透過「名字」找到彼此。