k8s | 深入理解资源对象 service

继续将 k8s 比喻成一个大公司，Service 就像是一名重要的客服代表，它的职责是帮助内部员工（Pods）提供服务，以满足外部客户（应用程序或用户）的需求。

出现原因

service 出现是为了解决什么问题呢？

Service 的主要目的是解决内部服务的稳定性和可访问性问题，为外部客户提供一个稳定的入口，使他们可以方便地访问到所需的服务。Service 为每个服务分配一个虚拟的固定 IP 地址，并通过这个 IP 地址代表后端的员工（Pods）。即使员工（Pods）发生变化，Service 会自动更新后端的员工列表，确保客户始终能够找到所需的服务。

Pod是不稳定的，IP是会变化的，所以需要一层抽象来屏蔽这种变化，这层抽象叫做Service

四种类型

Cluster IP：默认类型，给集群内部每个pod 分配一个虚拟ip
NodePort：在Cluster IP的基础上为 Service在每个节点绑定一个端口，这样就可以通过 NodeIP:NodePort 来访问服务
```
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: test-service
spec:
  selector:
    app: test
  type: NodePort # 指定service 类型
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
    name: test-http
    nodePort: 30000 # 范围：30000-32767
```
master 将从给定的配置范围内（默认：30000-32767）分配端口, 每个 Node 将从该端口（每个 Node 上的同一端口）代理到 Service,如果不指定的话会自动生成一个端口。
LoadBalance：在 NodePort 的基础上，借助 cloud provider 创建一个使用云提供商的负载局衡器，可以向外部暴露服务。并将请求转发到 <NodeIP>:NodePort
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）

当一个 Service 的类型被设置为 ExternalName 时，它并不代表内部的员工（Pods），而是为一个外部服务提供一个别名。

这个别名就像是一个联系人名单，告诉公司的员工：如果需要特定的服务，可以通过这个别名来访问。ExternalName 类型的 Service 并不会分配外部 IP 地址，而是直接返回一个 CNAME 记录，指向外部服务的域名

假设有一个外部的数据库服务，它的域名是 external-db.example.com，集群内部可以通过一个别名 my-db 来访问这个外部服务。

我们可以通过以下 YAML 配置文件来创建一个 ExternalName 类型的 Service
```
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-db
spec:
  type: ExternalName
  externalName: external-db.example.com
```
对于运行在集群外部的服务，它通过返回该外部服务的别名这种方式来提供服务

Service的用法

定义

通过 yaml 或者 json 来定义。属性解释

apiVersion: v1 # 版本
kind: Service # 类型
metadata: #元数据 类型string
  name: test #Service名称 类型string
  namespace: test #命名空间，不指定时默认为default命名空间
  labels: #自定义标签属性列表 类型string     
    - name: string 
  annotations: #自定义注解属性列表    
    - name: string
spec: #详细描述 类型list[]
  selector: [] #Label Selector配置，选择具有指定label标签的pod作为管理范围
  type: string #service的类型，指定service的访问方式，默认ClusterIP
               #ClusterIP：虚拟的服务ip地址，用于k8s集群内部的pod访问，在Node上kube-porxy通过设置的iptables规则进行转发
               #NodePort：使用宿主机端口，能够访问各Node的外部客户端通过Node的IP和端口就能访问服务器
               #LoadBalancer：使用外部负载均衡器完成到服务器的负载分发，
               #需要在spec.status.loadBalancer字段指定外部负载均衡服务器的IP，并同时定义nodePort和clusterIP用于公有云环境。
  clusterIP: string  #虚拟服务IP地址，当type=ClusterIP时，如不指定，则系统会自动进行分配，也可以手动指定。当type=loadBalancer，需要指定
  sessionAffinity: string  #是否支持session，可选值为ClietIP，默认值为空，ClientIP表示将同一个客户端(根据客户端IP地址决定)的访问请求都转发到同一个后端Pod
  ports: #service需要暴露的端口列表    
  - name: string #端口名称 类型string
    protocol: TCP  #端口协议，支持TCP或UDP，默认TCP 类型string
     port: 80 #服务监听的端口号 类型int
     targetPort: 8080 #需要转发到后端的端口号 类型int
     nodePort: 8080 #当type=NodePort时，指定映射到物理机的端口号 类型：int
  status: #当type=LoadBalancer时，设置外部负载均衡的地址，用于公有云环境    
    loadBalancer: #外部负载均衡器    
      ingress: #外部负载均衡器 
      ip: string #外部负载均衡器的IP地址
      hostname: string #外部负载均衡器的机主机

常用指令

创建service

通过配置文件
```
kubectl apply -f service.yaml
```
通过命令
```
kubectl create service <service-type> <service-name> --tcp=<port>
```
这个指令可以创建一个新的 Service，并将其与指定的 Deployment 或 Pod 关联

查看service 详情

# 列出当前命名空间中所有的 Service，并显示它们的名称、类型、Cluster IP、外部 IP 等信息
kubectl get services

# 查看指定 Service 的详细信息，包括关联的 Pod、端口配置、Selector 等信息
kubectl describe service <service-name>

删除或者编辑service

kubectl delete service <service-name>
kubectl edit service <service-name>

暴露 Deployment/Pod 为 Service

kubectl expose <resource-type> <resource-name> --type=<service-type> --port=<port> --target-port=<target-port>

这个指令可以将指定的 Deployment 或 Pod 暴露为一个新的 Service，需要指定 Service 的类型、要暴露的端口和目标端口。

例如：

kubectl expose deployment my-app --type=NodePort --port=80 --target-port=8080
# 这个命令将 my-app Deployment 暴露为一个类型为 NodePort 的 Service。这样，Kubernetes 就会在集群的每个节点上分配一个随机的端口（NodePort），并将这个端口映射到后端 Pod 的端口 8080。

端口转发

kubectl port-forward <pod-name> <local-port>:<pod-port>

将本地端口与指定 Pod 的端口进行转发，使得可以直接访问 Pod 的服务

例如：

# 这个命令将本地主机的端口 8888 绑定到 Pod my-pod 内部的端口 8080。现在，我们可以在本地浏览器中访问 http://localhost:8888，就可以直接访问 Pod 内部运行的 Web 应用程序
kubectl port-forward my-pod 8888:8080

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四种类型

Service的用法

定义

常用指令

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