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Service 基本概念

用户在 Kubernetes 中可以部署各种容器,其中一部分是通过 HTTP、HTTPS 协议对外提供七层网络服务,另一部分是通过 TCP、UDP 协议提供四层网络服务。而 Kubernetes 定义的 Service 资源就是用来管理集群中四层网络的服务访问。
Kubernetes 的 ServiceTypes 允许指定 Service 类型,默认为 ClusterIP 类型。ServiceTypes 的可取值以及行为描述如下:
可取值
说明
ClusterIP
通过集群的内部 IP 暴露服务。当您的服务只需要在集群内部被访问时,请使用该类型。该类型为默认的 ServiceType。
NodePort
通过每个集群节点上的 IP 和静态端口(NodePort)暴露服务。NodePort 服务会路由到 ClusterIP 服务,该 ClusterIP 服务会自动创建。通过请求 <NodeIP>:<NodePort>,可从集群的外部访问该 NodePort 服务。除了测试以及非生产环境以外,不推荐在生产环境中直接通过集群节点对外甚至公网提供服务。从安全上考虑,使用该类型会直接暴露集群节点,容易受到攻击。通常认为集群节点是动态的、可伸缩的,使用该类型使得对外提供服务的地址和集群节点产生了耦合。
LoadBalancer
使用腾讯云的负载均衡器,可以向公网或者内网暴露服务。负载均衡器可以路由到 NodePort 服务,或直接转发到处于 VPC-CNI 网络条件下的容器中。
ClusterIP 和 NodePort 类型的 Service,在不同云服务商或是自建集群中的行为表现通常情况下相同。而 LoadBalancer 类型的 Service,由于使用了云服务商的负载均衡进行服务暴露,云服务商会围绕其负载均衡的能力提供不同的额外功能。例如,控制负载均衡的网络类型,后端绑定的权重调节等,详情请参见 Service 功能文档

服务访问方式

根据上述 ServiceTypes 定义。您可以使用腾讯云容器服务 TKE 提供的以下四种服务访问方式:
访问方式
Service 类型
说明
公网
LoadBalancer
使用 Service的 LoadBalancer 模式,公网 IP 可直接访问到后端的 Pod,适用于 Web 前台类的服务。
创建完成后的服务在集群外可通过负载均衡域名或 IP + 服务端口访问服务,集群内可通过服务名 + 服务端口访问服务。
注意:腾讯云负载均衡(Cloud Load Balancer)实例已于2023年03月06日升级了架构,升级后公网负载均衡以域名的方式提供服务。VIP 随业务请求动态变化,控制台不再展示 VIP 地址。请参见 域名化公网负载均衡上线公告
新注册的腾讯云用户默认使用升级后的域名化负载均衡。
存量用户可以选择继续使用原有的负载均衡,不受升级影响。如果您需要升级负载均衡服务,则需要同时升级腾讯云产品 CLB 以及 TKE,否则 TKE 中的所有公网类型的 Service/Ingress 同步将可能受到影响。CLB 升级操作详情请参见域名化负载均衡升级指南;TKE 升级 Service/Ingress 组件版本,请通过在线咨询 联系我们。
VPC 内网
LoadBalancer
使用 Service 的 LoadBalancer 模式,指定注解service.kubernetes.io/qcloud-loadbalancer-internal-subnetid: subnet-xxxxxxxx,即可通过内网 IP 直接访问到后端的 Pod。
创建完成后的服务在集群外可通过负载均衡域名或 IP + 服务端口访问服务,集群内可通过服务名 + 服务端口访问服务。
主机端口访问
NodePort
提供一个主机端口映射到容器的访问方式,支持 TCP、UDP、Ingress。可用于业务定制上层 LB 转发到 Node。
创建完成后的服务可以通过云服务器 IP + 主机端口访问服务。
仅集群内访问
ClusterIP
使用 Service 的 ClusterIP 模式,自动分配 Service 网段中的 IP,用于集群内访问。数据库类等服务如 MySQL 可以选择集群内访问,以保证服务网络隔离。
创建完成后的服务可以通过服务名 + 服务端口访问服务。

负载均衡相关概念

Service 工作原理

腾讯云容器集群中的 Service Controller 组件负责用户 Service 资源的同步。当用户创建、修改或删除 Service 资源时、集群节点或 Service Endpoints 出现变化时、组件容器发生飘移重启时,组件都会对用户的 Service 资源进行同步。
Service Controller 会依照用户 Service 资源的描述创建对应的负载均衡资源,并对监听器及其后端进行配置。当用户删除集群 Service 资源时,也会回收对应负载均衡资源。

Service 生命周期管理

Service 对外服务的能力依赖于负载均衡所提供的资源,服务资源管理也是 Service 的重要工作之一。Service 在资源的生命周期管理中会使用以下标签:
tke-createdBy-flag = yes:标识该资源是由容器服务创建。
tke-clusterId = <ClusterId>:标识该资源被哪一个 Cluster 所使用的。
说明
上述标签对用户只读,请不要修改或删除上述标签,否则可能导致资源泄漏。
若用户使用了已有负载均衡,则 Service 仅会使用该负载均衡,而不会删除该负载均衡。
若用户在负载均衡上面开启了 删除保护,或者使用 私有连接,则删除 Service 时,不会删除该负载均衡。
当 LoadBalancer 类型的 Service 集群资源被创建时,对应负载均衡的生命周期就开始了。直到 Service 资源被删除或是负载均衡被重建时,负载均衡的生命周期就结束了。在此期间负载均衡会持续根据 Service 资源的描述进行同步。当用户切换 Service 的网络访问时,例如公网 > Cluster IP、VPC 内网 > Cluster IP、Cluster IP 切换成使用的已有负载均衡,此类操作都会涉及到负载均衡的删除或销毁。LoadBalancer 类型 Service 工作原理如下图所示:
image.png



Service 注意事项

Service 有一个字段:.spec.externalTrafficPolicy。kube-proxy 基于 spec.internalTrafficPolicy 的设置来过滤路由的目标服务端点。当它的值设为 Local 时,只会选择节点本地的服务端点。当它的值设为 Cluster 或缺省时,Kubernetes 会选择所有的服务端点。更多请参见 Kubernetes 文档
如果 Service 使用了 Local 方式,当 Pod 从 TKE 节点调度到超级节点,或者从超级节点调度到 TKE 节点的时候会出现断流,因为 Service 仅会选择本地的服务端点。

Service 高危操作

使用传统型负载均衡(已不推荐使用)。
通过负载均衡控制台,在 TKE 创建的负载均衡上,自行添加监听器与后端。
修改或者删除由容器服务添加的负载均衡标签,再购买新的负载均衡并恢复其标签。
通过负载均衡控制台,修改由容器服务所管理负载均衡的监听器名称。

Service 功能

Service 相关操作及功能如下,您可参考以下文档进一步了解:

参考资料

您也可以参考开源文档 Kubernetes Service,了解关于 Service 的更多信息。