1、Service资源，为什么K8s要引入Service资源。
答：运行在docker中的业务，想要被外界访问，我们需要为它做端口映射才能被访问，那么运行在k8s中的容器，为什么不能直接为它做端口映射呢？
RC(Replication Controller)虽然保证了Pod的高可用，但是我们仅仅只能在k8s的内部访问它，但是在客户端是无法进行访问的，因为Pod的ip地址是私有ip地址，外界是无法进行访问的，而Docker中的容器是通过端口映射可以让容器中的业务被外界所访问，在k8s中，不能直接通过端口映射而被外界所访问。
2、K8s中为什么引入了Servvice。
答：Pod容器使用了RC(Replication Controller)来实现了高可用，此时就会出现一些问题，比如一些Pod死掉了，RC(Replication Controller)就会创建一些新的Pod，新的Pod的ip地址就变化了，此时做端口映射就发现一个很严重的问题，Ip地址发生了变化，修改规则很麻烦。在K8s中Node端口映射不可以直接映射到我们的Pod的Ip地址上面，此时K8s引入了Service（可以理解为是VIP的地址ClusterIp）,VIP地址段的范围是10.254.0.0/16。
3、K8s中三种Ip地址类型。
答：Node ip地址、cluster ip地址、pod ip地址。
查看K8s所有的资源，默认列出所有资源。
1 [root@k8s-master ~]# kubectl get all 2 NAME DESIRED CURRENT READY AGE 3 rc/myweb 2 2 2 1d 4 5 NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE 6 svc/kubernetes 10.254.0.1 <none> 443/TCP 9d 7 8 NAME READY STATUS RESTARTS AGE 9 po/myweb-8pnn0 1/1 Running 0 1d 10 po/myweb-xkp12 1/1 Running 0 1d 11 [root@k8s-master ~]#
可以在命令后面根据-o wide参数，查看pod的ip地址。可以的话，多看看k8s权威指南这本书吧，里面介绍的更加详细的。
1 [root@k8s-master ~]# kubectl get all -o wide 2 NAME DESIRED CURRENT READY AGE CONTAINER(S) IMAGE(S) SELECTOR 3 rc/myweb 2 2 2 1d myweb 192.168.110.133:5000/nginx:1.13 app=myweb 4 5 NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR 6 svc/kubernetes 10.254.0.1 <none> 443/TCP 9d <none> 7 8 NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE 9 po/myweb-8pnn0 1/1 Running 0 1d 172.16.5.2 k8s-node2 10 po/myweb-xkp12 1/1 Running 0 1d 172.16.38.2 k8s-node3 11 [root@k8s-master ~]#
4、在k8s中创建一个Service。
1 # 声明api的版本。 2 apiVersion: v1 3 # kind代表资源的类型，资源是Service。 4 kind: Service 5 # 资源叫什么名字，是在其属性metadata里面的。 6 metadata: 7 # 第一个属性name的值是myweb，即Service的名字就叫做myweb。 8 name: myweb 9 # spec是详细，详细里面定义了一个容器。 10 spec: 11 # 类型使用的是端口映射的形式，使用端口映射进行访问。 12 type: NodePort 13 ports: 14 # port端口是VIP端口即ClusterIP地址端口。 15 - port: 80 16 # 即宿主机的ip地址端口。映射宿主机的30000端口 17 nodePort: 30000 18 # 负载均衡目标端口80，即Pod的ip地址的端口。 19 targetPort: 80 20 # 选择器。当有多个Pod的时候，需要使用选择器选择为那些Pod做负载均衡。和RC使用的一样，是使用的标签选择器。 21 selector: 22 app: myweb
创建一个svc的目录，Service资源简称是svc，然后创建一个nginx_svc.yaml配置文件。
1 [root@k8s-master ~]# cd k8s/ 2 [root@k8s-master k8s]# ls 3 pod rc 4 [root@k8s-master k8s]# mkdir svc 5 [root@k8s-master k8s]# cd svc/ 6 [root@k8s-master svc]# ls 7 [root@k8s-master svc]# vim nginx_svc.yaml 8 [root@k8s-master svc]# kubectl create -f nginx_svc.yaml 9 service "myweb" created 10 [root@k8s-master svc]# kubectl describe svc myweb 11 Name: myweb 12 Namespace: default 13 Labels: <none> 14 Selector: app=myweb 15 Type: NodePort 16 IP: 10.254.210.104 17 Port: <unset> 80/TCP 18 NodePort: <unset> 30000/TCP 19 Endpoints: 172.16.38.2:80,172.16.5.2:80 20 Session Affinity: None 21 No events. 22 [root@k8s-master svc]#
可以看到svc的根据选择器myweb选择的Pod已经有两个Pod了，而且使用的的都是他们的80端口，使用宿主机Node的80端口号。
此时，可以使用浏览器进行查看，此时，只要是Node的ip地址加上端口映射就可以进行访问。端口映射是k8s的kube-proxy服务进行端口映射的。
5、K8s中Service的服务自动发现。
可以通过命令修改RC(Replication Controller)副本控制器的副本数量，这样可以自动新增Pod的数量。
1 [root@k8s-master svc]# kubectl get pod -o wide 2 NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE 3 myweb-8pnn0 1/1 Running 0 1d 172.16.5.2 k8s-node2 4 myweb-xkp12 1/1 Running 0 1d 172.16.38.2 k8s-node3 5 [root@k8s-master svc]# kubectl scale rc myweb --replicas=3 6 replicationcontroller "myweb" scaled 7 [root@k8s-master svc]# kubectl get pod -o wide 8 NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE 9 myweb-0x8tm 1/1 Running 0 2s 172.16.85.2 k8s-master 10 myweb-8pnn0 1/1 Running 0 1d 172.16.5.2 k8s-node2 11 myweb-xkp12 1/1 Running 0 1d 172.16.38.2 k8s-node3 12 [root@k8s-master svc]#
此时，查看Service的详情，可以发现新增的Pod可以自动添加到负载均衡。
1 [root@k8s-master svc]# kubectl describe svc myweb 2 Name: myweb 3 Namespace: default 4 Labels: <none> 5 Selector: app=myweb 6 Type: NodePort 7 IP: 10.254.210.104 8 Port: <unset> 80/TCP 9 NodePort: <unset> 30000/TCP 10 Endpoints: 172.16.38.2:80,172.16.5.2:80,172.16.85.2:80 11 Session Affinity: None 12 No events. 13 [root@k8s-master svc]#
6、K8s中Service的负载均衡，在其内部就实现了一个简单的负载均衡。
首先，生成一个首页，然后将首页拷贝到Pod中。
1 [root@k8s-master svc]# kubectl get pod -o wide 2 NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE 3 myweb-0x8tm 1/1 Running 0 7m 172.16.85.2 k8s-master 4 myweb-8pnn0 1/1 Running 0 1d 172.16.5.2 k8s-node2 5 myweb-xkp12 1/1 Running 0 1d 172.16.38.2 k8s-node3 6 [root@k8s-master svc]# echo 'node1' > index.html 7 [root@k8s-master svc]# cat index.html 8 node1 9 [root@k8s-master svc]# kubectl cp index.html myweb-0x8tm:/usr/share/nginx/html/index.html 10 [root@k8s-master svc]# echo 'node2' > index.html 11 [root@k8s-master svc]# kubectl cp index.html myweb-8pnn0:/usr/share/nginx/html/index.html 12 [root@k8s-master svc]# echo 'node3' > index.html 13 [root@k8s-master svc]# kubectl cp index.html myweb-xkp12:/usr/share/nginx/html/index.html 14 [root@k8s-master svc]#
查看运行效果，如下所示：
这个负载均衡会保持一段长连接，连续访问可以进行负载均衡访问，也可以使用curl进行访问。
1 [root@k8s-master svc]# curl 192.168.110.133:30000 2 node1 3 [root@k8s-master svc]# curl 192.168.110.134:30000 4 node2 5 [root@k8s-master svc]# curl 192.168.110.135:30000 6 node1 7 [root@k8s-master svc]# curl 192.168.110.133:30000
为什么负载均衡的端口（即Node的端口号）默认的端口访问是30000-32767。此默认值是可以进行修改的。修改nodeport默认范围--service-node-port-range=30000-50000。
1 [root@k8s-master svc]# vim /etc/kubernetes/apiserver
也可以看看api-server的启动文件的配置。
1 [root@k8s-master svc]# cat /usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service 2 [Unit] 3 Description=Kubernetes API Server 4 Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes 5 After=network.target 6 After=etcd.service 7 8 [Service] 9 EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/config 10 EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/apiserver 11 User=kube 12 ExecStart=/usr/bin/kube-apiserver \ 13 $KUBE_LOGTOSTDERR \ 14 $KUBE_LOG_LEVEL \ 15 $KUBE_ETCD_SERVERS \ 16 $KUBE_API_ADDRESS \ 17 $KUBE_API_PORT \ 18 $KUBELET_PORT \ 19 $KUBE_ALLOW_PRIV \ 20 $KUBE_SERVICE_ADDRESSES \ 21 $KUBE_ADMISSION_CONTROL \ 22 $KUBE_API_ARGS 23 Restart=on-failure 24 Type=notify 25 LimitNOFILE=65536 26 27 [Install] 28 WantedBy=multi-user.target 29 [root@k8s-master svc]#
可以看到api-server启动的时候，后面跟了很多参数。
修改完api-server的参数，需要重启api-server的服务。
1 [root@k8s-master svc]# systemctl restart kube-apiserver.service 2 [root@k8s-master svc]#
此时，你可以修改修改nginx_svc.yaml配置文件里面的nodePort参数，我这里就不进行测试了。
也可以看到VIP地址段的范围是10.254.0.0/16，也是在api-server的配置文件修改的，如下所示：
总结，一个服务要想在k8s中运行起来，至少需要一个rc来保证高可用，其次还需要一个service可以被外界所访问。