k8s中的微服务

一 什么是微服务

用控制器来完成集群的工作负载，那么应用如何暴漏出去？需要通过微服务暴漏出去后才能被访问

• Service是一组提供相同服务的Pod对外开放的接口。
• 借助Service，应用可以实现服务发现和负载均衡。
• service默认只支持4层负载均衡能力，没有7层功能。（可以通过Ingress实现）

二 微服务的类型

微服务类型	作用描述
ClusterIP	默认值，k8s系统给service自动分配的虚拟IP，只能在集群内部访问
NodePort	将Service通过指定的Node上的端口暴露给外部，访问任意一个NodeIP:nodePort都将路由到ClusterIP
LoadBalancer	在NodePort的基础上,借助cloud provider创建一个外部的负载均衡器，并将请求转发到
NodeIP:NodePort，此模式只能在云服务器上使用
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
示例：
#生成控制器文件并建立控制器
#生成微服务yaml追加到已有yaml中

[root@master ~]# cat timinglee.yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: creationTimestamp: null labels: app: timinglee name: timinglee spec: replicas: 2 selector: matchLabels: app: timinglee template: metadata: creationTimestamp: null labels: app: timinglee spec: containers: - image: reg.timinglee.org/library/myapp:v1 name: myapp -– apiVersion: v1 kind: Service metadata: creationTimestamp: null labels: app: timinglee name: timinglee spec: ports: - port: 80 protocol: TCP targetPort: 80 selector: 微服务默认使用iptables调度

三 ipvs模式

• Service 是由 kube-proxy 组件，加上 iptables 来共同实现的
• kube-proxy 通过 iptables 处理 Service 的过程，需要在宿主机上设置相当多的 iptables 规则，如果宿主机有大量的Pod，不断刷新iptables规则，会消耗大量的CPU资源
• IPVS模式的service，可以使K8s集群支持更多量级的Pod

3.1 ipvs模式配置方式

1 在所有节点中安装ipvsadm 2 修改master节点的代理配置 3 重启pod，在pod运行时配置文件中采用默认配置，当改变配置文件后已经运行的pod状态不会变化，所以要重启pod 切换ipvs模式后，kube-proxy会在宿主机上添加一个虚拟网卡：kube-ipvs0，并分配所有service IP

四 微服务类型详解

4.1 clusterip

特点： clusterip模式只能在集群内访问，并对集群内的pod提供健康检测和自动发现功能 示例：

4.2 ClusterIP中的特殊模式headless

headless（无头服务） 对于无头 Services 并不会分配 Cluster IP，kube-proxy不会处理它们， 而且平台也不会为它们进行负载均衡和路由，集群访问通过dns解析直接指向到业务pod上的IP，所有的调度有dns单独完成 示例： 无ip #开启一个busyboxplus的pod测试 IP 都是后端ip直接暴露不走ipvs

4.3 nodeport

通过ipvs暴漏端口从而使外部主机通过master节点的对外ip:来访问pod业务 其访问过程为： 示例： nodeport在集群节点上绑定端口，一个端口对应一个服务 nodeport默认端口是30000-32767，超出会报错 直接指定端口： 如果需要使用这个范围以外的端口就需要特殊设定

vim /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml

--service-node-port-range=30000-40000 添加“–service-node-port-range=“ 参数，端口范围可以自定义 修改后api-server会自动重启，等apiserver正常启动后才能操作集群 集群重启自动完成在修改完参数后全程不需要人为干预

4.4 loadbalancer

云平台会为我们分配vip并实现访问，如果是裸金属主机那么需要metallb来实现ip的分配 默认无法分配外部访问IP LoadBalancer模式适用云平台，裸金属环境需要安装metallb提供支持

4.5 metalLB

metalLB功能为LoadBalancer分配vip 部署方式

1.设置ipvs模式 [root@k8s-master ~]# kubectl edit cm -n kube-system kube-proxy apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1 kind: KubeProxyConfiguration mode: “ipvs” ipvs: strictARP: true

[root@k8s-master ~]# kubectl -n kube-system get pods | awk ‘/kube-proxy/{system(“kubectl -n kube-system delete pods “$1)}’ 2.下载部署文件 wget native.yaml 3.修改文件中镜像地址,与harbor仓库路径保持一致 4.上传镜像到harbor 部署服务 配置分配地址段 #通过分配地址从集群外访问服务

4.6 externalname

• 开启services后，不会被分配IP，而是用dns解析CNAME固定域名来解决ip变化问题
• 一般应用于外部业务和pod沟通或外部业务迁移到pod内时
• 在应用向集群迁移过程中，externalname在过度阶段就可以起作用了。
• 集群外的资源迁移到集群时，在迁移的过程中ip可能会变化，但是域名+dns解析能完美解决此问题 示例：

五 Ingress-nginx

5.1 ingress-nginx功能

• 一种全局的、为了代理不同后端 Service 而设置的负载均衡服务,支持7层
• Ingress由两部分组成：Ingress controller和Ingress服务
• Ingress Controller 会根据你定义的 Ingress 对象，提供对应的代理能力。
• 业界常用的各种反向代理项目，比如 Nginx、HAProxy、Envoy、Traefik 等，都已经为Kubernetes 专门维护了对应的 Ingress Controller。

5.2 部署ingress

5.2.1 下载部署文件

上传ingress所需镜像到harbor

5.2.2 安装ingress

在ingress-nginx-controller中看到的对外IP就是ingress最终对外开放的ip

5.2.3 测试ingress

#生成yaml文件

[root@master ingress]# cat ingress1.yml apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: Ingress metadata: name: myappv1 spec: ingressClassName: nginx rules: - http: paths: - backend: service: name: myappv1 port: number: 80 path: / pathType: Prefix #Exact（精确匹配），ImplementationSpecific（特定实现），Prefix（前缀匹配），Regular expression（正则表达式匹配） #修改微服务为loadbalancer kubectl -n ingress-nginx edit svc ingress-nginx-controller #建立ingress控制器

5.3 ingress 的高级用法

5.3.1 基于路径的访问

建立用于测试的控制器myapp 建立ingress的yaml #测试：

5.3.3 建立tls加密

#建立证书 #建立加密资源类型secret #建立ingress3基于tls认证的yml文件 #测试

5.3.4 建立auth认证

#建立认证文件 #建立认证类型资源 #建立ingress4基于用户认证的yaml文件 #测试：

5.3.5 rewrite重定向

#指定默认访问的文件到hostname.html上 #测试： #解决重定向路径问题

apiVersion: networking.k8s.io/v1 name: myapp annotations: nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$2 nginx.ingress.kubernetes.io/use-regex: “true” spec: ingressClassName: nginx rules: - host: - http: paths: - backend: service: name: myappv1 port: number: 80 path: / pathType: Prefix - backend: service: name: myappv1 port: number: 80 path: /lee(/|$)(.*) pathType: ImplementationSpecific #测试

六 Canary金丝雀发布

6.1 么是金丝雀发布

金丝雀发布（Canary Release）也称为灰度发布，是一种软件发布策略。 主要目的是在将新版本的软件全面推广到生产环境之前，先在一小部分用户或服务器上进行测试和验证，以降低因新版本引入重大问题而对整个系统造成的影响。 是一种Pod的发布方式。金丝雀发布采取先添加、再删除的方式，保证Pod的总量不低于期望值。并且在更新部分Pod后，暂停更新，当确认新Pod版本运行正常后再进行其他版本的Pod的更新。

6.2 Canary发布方式

其中header和weiht中的最多

6.2.1 基于header（http包头）灰度

示例： #建立版本1的ingress #建立基于header的ingress #测试：

6.2.2 基于权重的灰度发布

#基于权重的灰度发布 测试：