k8s学习（13）：Service定义

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概念

在kubernetes中，Service定义了这样一种抽象：一个Pod的逻辑分组，一种可以访问它们的策略–通常称为微服务。这一组Pod能够被Service访问到，通常是通过Label Selector

Service能提供负载均衡的能力，但是在使用上有以下限制：

  • 只提供4层负载均衡能力，而没有7层功能，即不能通过主机名或域名方案去负载，但有时我们可能需要更多的匹配规则来转发请求，这点4层负载均衡是不支持的。（7层可以通过ingress去支持）

  • 负载均衡方式：RR（轮询）

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Service的类型

Service在k8s中有以下4中类型：

  • ClusterIP：默认，自动分配一个仅Cluster内部可以访问的虚拟IP

  • NodePort：在ClusterIP基础上为Service在每台机器上绑定一个端口，可以通过NodeIP:NodePort来访问该服务

  • LoadBalancer：在NodePort的基础上，借助cloudprovider创建一个外部负载均衡器，并将请求转发NodeIP:NodePort

  • ExternalName：把集群外部的服务引入到集群内部来，在集群内部直接使用。没有任何代理类型被创建，在k8s版本>=1.7支持

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VIP和Service代理

在k8s集群中，每个Node运行一个kube-proxy进程。kube-proxy负责为Service实现了一种VIP的形式，而不是ExternalName的形式。

  • k8s v1.0版本，代理是完全是userspace
  • k8s v1.1版本，新增了iptables代理
  • k8s v1.2版本，默认为iptables代理
  • k8s v1,8,0-beta.0版本，添加了ipvs代理
  • k8s v1.14版本开始，默认使用ipvs代理

在k8s v1.0版本，Service是4层（TCP/UDP over IP）概念，在k8s v1.1版本新增了IngressAPI（beta版），用来标识7层（HTTP）服务

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问题： 为何不使用round-robin DNS？
原因是DNS会在客户端里进行缓存

代理模式的分类

1 userspace代理模式

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2 iptables代理模式

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3 ipvs代理模式

这种模式，kube-proxy会监视KubernetesService对象和Endpoints，调用netlink接口以响应地创建ipvs规则并定期与KubernetesService对象和Endpoints对象同步ipvs规则，以确保ipvs状态与期望一致。访问服务时，流量将被重定向到其中一个后端Pod

与iptables类似，ipvs于netfilter的hook功能，但使用哈希表作为底层数据结构并在内核空间工作。这意味着ipvs可以更快地重定向流量，并且在同步代理规则时具有更好的性能。此外，ipvs为负载均衡算法提供了更多选项，例如：

  • rr：轮询调度
  • lc：最小连接数
  • dh：目标哈希
  • sh：源哈希
  • sed：最短期望延迟
  • nq：不排队调度

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# 查看负载状态
ipvsadm -Ln