你知道K8S暴露服务的方式有哪些吗？

Kubernetes 支持多种将外部流量引入集群的方法。 ClusterIP 、 NodePort 和 Ingress 是三种广泛使用的资源，它们都在路由流量中发挥作用。每一个都允许您使用一组独特的功能和折衷方案来公开服务。

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背景

默认情况下， Kubernetes 上运行的服务都是在自己的Pod 里过着与世隔绝的生活，外部无法打扰他们。我们可以通过创建  Service 使容器供外部世界可见，这个“外部世界” 即可以整个集群、也可以是整个互联网。

Service 将流量路由到 Pod 内的容器中。 Service 是一种用于在网络上公开 Pod 的抽象机制。每个 Service 有一个类型—— ClusterIP 、 NodePort 或 LoadBalancer 。这些定义了外部流量如何到达服务。

但是光有 Service 也不行 ，有时候我们需要将不同域名和URL路径上的流量路由到集群内部，这就需要 Ingress 帮助才行。

ClusterIP

ClusterIP 是默认的 Service 类型，不指定 Type 时默认就是 ClusterIP 类型的 Service 。 ClusterIP 在集群内提供网络连接。它通常无法从外部访问。我们将这些 ClusterIP Service 用于服务之间的内部网络。

 
 
 
    
  
  
  
  1. apiVersion: v1 
    2.   
  
  
  2. kind: Service 
    3.   
  
  
  3. spec: 
    4.   
  
  
  4.  metadata: 
    5.   
  
  
  5.    name: my-service 
    6.   
  
  
  6.   selector: 
    7.   
  
  
  7.     app: my-app 
    8.   
  
  
  8.   type: ClusterIP 
    9.   
  
  
  9.   ports: 
    10.   
  
  
  10.     - name: http 
    11.   
  
  
  11.       port: 80 
    12.   
  
  
  12.       targetPort: 8080 
    13.   
  
  
  13.       protocol: TCP 
    14.

上面的示例定义了一个 ClusterIP Service 。到 ClusterIP 上端口 80 的流量将转发到你的 Pod 上的端口 8080  (targetPort配置项)，携带 app: my-app 标签的 Pod 将被添加到 Service 中作为作为服务的可用端点。

可以通过运行 kubectl get svc my-service 查看分配的 IP 地址。集群中的其他服务可以使用 10.96.0.1:80 与这个的 Service 管控的服务进行交互。

 
 
 
    
  
  
  
  1.   kubectl get svc app-service 
    2.   
  
  
  2. NAME              TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)           AGE 
    3.   
  
  
  3. my-service        ClusterIP   10.96.0.1                8080:80/TCP       63d 
    4.

可以使用 spec.clusterIp 字段手动将 ClusterIP 设置为特定 IP 地址：

 
 
 
    
  
  
  
  1. spec: 
    2.   
  
  
  2.   type: ClusterIP 
    3.   
  
  
  3.   clusterIp: 123.123.123.123 
    4.

NodePort

NodePort 在固定端口号上公开向集群外部暴露服务，它允许从集群外部访问该服务，在集群外部需要使用集群的 IP 地址和 NodePort 指定的端口才能访问。创建 NodePort Service 将在集群中的每个 Node 上开放该端口。 Kubernetes 会自动将端口流量路由到它所连接的服务。下面是一个 NodePort Service 的示例：

 
 
 
    
  
  
  
  1. apiVersion: v1 
    2.   
  
  
  2. kind: Service 
    3.   
  
  
  3. spec: 
    4.   
  
  
  4.  metadata: 
    5.   
  
  
  5.    name: my-service 
    6.   
  
  
  6.   selector: 
    7.   
  
  
  7.     app: my-app 
    8.   
  
  
  8.   type: NodePort 
    9.   
  
  
  9.   ports: 
    10.   
  
  
  10.     - name: http 
    11.   
  
  
  11.       port: 80 
    12.   
  
  
  12.       targetPort: 8080 
    13.   
  
  
  13.       protocol: TCP 
    14.

NodePort 的定义与 ClusterIP Service 具有相同的属性。唯一的区别是把类型设置成了："NodePort"。 targetPort 字段仍然是必需的，因为 NodePort 由 ClusterIP 提供支持。

创建 NodePort Service 的同时还会自动创建一个 ClusterIP 类型的 Service ， NodePort 会将端口上的流量路由给 ClusterIP 类型的 Service。

这也就是为什么下面我们查看 NodePort Service 时发现他也是有 ClusterIP 的原因：

 
 
 
    
  
  
  
  1.   kubectl get svc my-service 
    2.   
  
  
  2. NAME              TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)           AGE 
    3.   
  
  
  3. my-service        NodePort    10.96.44.244             8080:30176/TCP    56d 
    4.

使用上述例子创建 NodePort Service ， Kubernetes 将会从30000-32767这个范围随机分配一个端口作为 NodePort 端口，不过我们可以通过设置 ports.nodePort 字段来手动指定端口：

 
 
 
    
  
  
  
  1. spec: 
    2.   
  
  
  2.   ports: 
    3.   
  
  
  3.     - name: http 
    4.   
  
  
  4.       port: 80 
    5.   
  
  
  5.       targetPort: 8080 
    6.   
  
  
  6.       nodePort: 32000 
    7.   
  
  
  7.       protocol: TCP 
    8.

这个会将 32000 端口上的流量通过 Service 最终路由给 Pod 里容器的 8080 端口。

您可以使用 NodePort 快速设置用于开发环境的服务或在其上公开 TCP 或 UDP 服务，但是对于公开 HTTP 服务来说 NodePort 不是一个的理想选择，因为其使用的都是非 HTTP 标准的端口，我们需要使用其他替代方案。

Ingress

Ingress 实际上是与 Service 完全不同的资源，算是 Service 上面的一层代理，通常在 Service 前使用 Ingress 来提供 HTTP 路由配置。它让我们可以设置外部 URL、基于域名的虚拟主机、SSL 和负载均衡。

给 Service 前面加 Ingress ，你的集群中需要有 Ingress-Controller 才行。有多种控制器可供选择。大多数主要的云提供商都有自己的 Ingress-Controller ，与他们的负载平衡基础设施相集成。如果是自建K8S集群，通常使用 nginx-ingress 作为控制器，它使用 NGINX 服务器作为反向代理来把流量路由给后面的 Service 。

关于控制器Nginx-Ingress的安装部署参考：https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/deploy/ 后面介绍 Ingress 实践的文章也会再细说。

可以使用 Ingress 资源类型创建 Ingress 。kubernetes.io/ingress.class 注释可让你指明正在创建的 Ingress 分类。如果集群里安装了多个 Ingress-Controller 这将很有用，也可以将不同的 Service 分别挂在不同分类的 Ingress 下面，增加一些高可用性。

 
 
 
    
  
  
  
  1. apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1 
    2.   
  
  
  2. kind: Ingress 
    3.   
  
  
  3. metadata: 
    4.   
  
  
  4.   name: my-ingress 
    5.   
  
  
  5.   annotations: 
    6.   
  
  
  6.     kubernetes.io/ingress.class: nginx 
    7.   
  
  
  7. spec: 
    8.   
  
  
  8.   rules: 
    9.   
  
  
  9.     - host: example.com 
    10.   
  
  
  10.       http: 
    11.   
  
  
  11.         paths: 
    12.   
  
  
  12.           - path: / 
    13.   
  
  
  13.             backend: 
    14.   
  
  
  14.               serviceName: my-service 
    15.   
  
  
  15.               servicePort: 80 
    16.   
  
  
  16.     - host: another-example.com 
    17.   
  
  
  17.       http: 
    18.   
  
  
  18.         paths: 
    19.   
  
  
  19.           - path: / 
    20.   
  
  
  20.             backend: 
    21.   
  
  
  21.               serviceName: second-service 
    22.   
  
  
  22.               servicePort: 80 
    23.

上面定义了两个 Ingress 端点。第一个主机规则将 example.com 流量路由到 my-service 服务上的端口 80。第二条规则将 another-example.com 流量路由到 second-service 。

如果想使用 HTTPs 访问服务，可以通过在 Ingress 规范中设置 tls 字段来配置 SSL ：

 
 
 
    
  
  
  
  1. spec: 
    2.   
  
  
  2.   tls: 
    3.   
  
  
  3.     - hosts: 
    4.   
  
  
  4.       - example.com 
    5.   
  
  
  5.       - secretName: my-secret 
    6.

不过前提是在集群中需要通过 Secret 对象配置这些域名的证书信息。

当需要处理来自多个域名 和 URL 路径的流量时，应该使用 Ingress 。它让我们可以使用声明性语句配置路由和 Service 。 Ingress 控制器将提供你的路由并将它们映射到服务。

总结

ClusterIP 、 NodePort 、 Ingress 将流量路由到集群中的服务。每一个都是为不同的用例设计的。 ClusterIP 更多是为集群内服务的通信而设计，某些向集群外部暴露的 TCP 和 UDP 服务适合使用 NodePort 。而如果向外暴露的是 HTTP 服务，且需要提供域名和 URL 路径路由能力时则需要在 Service 上面再加一层 Ingress 做反向代理才行。

可能你对 Ingress ， Ingress-Controller 还是有一点模糊，后面我在写一篇 Ingress 的实践文章，给大家扫扫盲。

名称栏目：你知道K8S暴露服务的方式有哪些吗？
标题网址：http://www.mswzjz.cn/qtweb/news36/396886.html

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