K8S | Service服務發現
一、背景
在微服務架構中，這里以開發環境「Dev」為基礎來描述，在K8S集群中通常會開放：路由網關、注冊中心、配置中心等相關服務，可以被集群外部訪問；
圖片
對于測試「Tes」環境或者生產「Pro」環境，出于安全或者環境隔離性來考慮，在正常情況下只會開放網關服務，而「注冊、配置」中心并不會對外暴露；
對于架構中的其它業務服務一般不會對外開放，在K8S集群內部服務間是可以正常通信的，對于「Dev」環境來說，研發會使用「注冊、配置」中心，網關是系統的訪問入口；
在K8S集群中，通過Service組件，可以快速簡單的實現服務發現和負載均衡；
二、Service組件
1、簡介
在K8S集群中是通過Pod組件來部署應用服務，Deployment組件實現Pod編排管理，Service組件實現應用的訪問；
圖片
【Pod】自身的特點是臨時的，使用過后直接拋棄的實體，這樣在Pod創建和銷毀的狀態中，會導致IP地址發生變化，即無法使用固定的IP進行應用訪問；
【Deployment】控制器通過管理ReplicaSet間接實現Pod管理，比如發布方式，更新和回滾策略，維持Pod副本數量，對應用進行快速的編排，但是并沒有涉及應用的訪問；
【Service】是將運行在一個或一組Pod上的網絡應用程序公開為網絡服務的方法，可以在不修改現有應用程序的情況下，使用服務發現機制訪問到該應用；
基于Pod、Deployment、Service三個組件的協作，同一個應用的部署腳本可以在開發、測試、生產不同環境中復用；
2、基礎語法
這里提供一個簡單的【Service】語法做參考；
圖片
需要注意的是：在該腳本中沒有指定服務類型即ServiceType，默認采用的是ClusterIP，通過集群的內部IP暴露服務，選擇該值時服務只能夠在集群內部訪問；
三、內部服務發現
1、Pod創建
基于【Deployment】組件，創建「auto-serve」應用；
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: serve-deployment
labels:
app: auto-serve
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: auto-serve
template:
metadata:
labels:
app: auto-serve
spec:
containers:
- name: auto-serve
image: auto-serve:latest
imagePullPolicy: Never
ports:
- containerPort: 8082
name: auto-serve-port執行創建命令
kubectl apply -f serve-deployment.yaml2、Service創建
簡單的腳本文件：app-service.yaml；
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: app-service
spec:
selector:
app: auto-serve
ports:
- name: app-service-port
protocol: TCP
port: 8082
targetPort: auto-serve-port創建【Service】
kubectl apply -f app-service.yaml查看【Service】，可以使用命令行或者界面；
kubectl describe svc app-service
圖片
刪除【Service】
kubectl delete -f app-service.yaml3、內部訪問
在上面已經說明，當Type不指定時采用的是ClusterIP，只能在集群內部訪問，集群外部的網絡是無法訪問的；
在【auto-client】服務中提供一段訪問【auto-serve】接口的代碼，并制作鏡像【auto-client:3.3.3】，完成部署后查看日志打印；
@Component
public class HttpServiceJob {
private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(HttpServiceJob.class.getName()) ;
private static final String SERVER_NAME = "http://app-service:8082/serve";
private static final String SERVER_IP = "http://10.103.252.94:8082/serve";
/**
* 每30秒執行一次
*/
@Scheduled(fixedDelay = 30000)
public void systemDate () {
SimpleClientHttpRequestFactory factory = new SimpleClientHttpRequestFactory();
factory.setReadTimeout(3000);
factory.setConnectTimeout(6000);
RestTemplate restTemplate = new RestTemplate(factory);
try {
Map<String, String> paramMap = new HashMap<>();
String result = restTemplate.getForObject(SERVER_NAME, String.class, paramMap);
LOG.info("service-name-resp::::" + result);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
try {
Map<String, String> paramMap = new HashMap<>();
String result = restTemplate.getForObject(SERVER_IP, String.class, paramMap);
LOG.info("service-ip-resp::::" + result);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}在代碼中通過服務名:端口和IP:端口都可以正常訪問，在Pod中查看兩個應用的日志，請求和響應都正常；
圖片
四、外部服務發現
1、NodePort類型
指定類型為NodePort的腳本：app-np-service.yaml；
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: app-np-service
spec:
type: NodePort
selector:
app: auto-serve
ports:
- protocol: TCP
port: 8082
targetPort: 8082
nodePort: 30010創建【Service】
kubectl apply -f app-np-service.yaml使用NodePort類型，K8S控制平面會在指定的范圍內分配端口，如果需要特定的端口號可以指定nodePort字段中的值，但是該類型需要自己設置負載均衡解決方案；
2、LoadBalancer類型
指定類型為LoadBalancer的腳本：app-lb-service.yaml；
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: app-lb-service
spec:
type: LoadBalancer
selector:
app: auto-serve
ports:
- protocol: TCP
port: 8082
targetPort: 8082創建【Service】
kubectl apply -f app-lb-service.yaml查看【Service】
在查看「app-lb-service」時，值得注意一下Endpoints的字段屬性，這里就是Pod選擇器選中的Pod；
kubectl get svc app-lb-service -o wide
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
app-lb-service LoadBalancer 10.111.65.220 localhost 8082:30636/TCP 6m49s app=auto-serve
kubectl describe svc app-lb-service
Name: app-lb-service
Namespace: default
Labels: <none>
Annotations: <none>
Selector: app=auto-serve
Type: LoadBalancer
IP Family Policy: SingleStack
IP Families: IPv4
IP: 10.111.65.220
IPs: 10.111.65.220
LoadBalancer Ingress: localhost
Port: <unset> 8082/TCP
TargetPort: 8082/TCP
NodePort: <unset> 30636/TCP
Endpoints: 10.1.0.160:8082,10.1.0.161:8082,10.1.0.162:8082
Session Affinity: None
External Traffic Policy: Cluster
Events: <none>
kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE
serve-deployment-f6f6c5bbd-9qvgr 1/1 Running 0 39m 10.1.0.162 docker-desktop
serve-deployment-f6f6c5bbd-w7nj2 1/1 Running 0 39m 10.1.0.161 docker-desktop
serve-deployment-f6f6c5bbd-x7v4d 1/1 Running 0 39m 10.1.0.160 docker-desktop
圖片
五、參考源碼
文檔倉庫：
https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note
腳本倉庫：
https://gitee.com/cicadasmile/butte-auto-parent
