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k8s 中的 service 如何找到綁定的 Pod 以及如何實現 Pod 負載均衡

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  • k8s 中的 service 如何找到綁定的 Pod 以及如何實現 Pod 負載均衡
    • 環境變量
    • DNS
    • userspace 模式
    • iptables
    • ipvs
    • kernelspace
    • 前言
    • endpoint
    • kube-proxy
    • 服務發現
    • 總結
    • 參考
k8s 中的 service 如何找到綁定的 Pod 以及如何實現 Pod 負載均衡前言Service 資源主要用于為 Pod 對象提供一個固定、統一的訪問接口及負載均衡的能力 。
service 是一組具有相同 label pod 集合的抽象，集群內外的各個服務可以通過 service 進行互相通信 。
當創建一個 service 對象時也會對應創建一個 endpoint 對象，endpoint 是用來做容器發現的，service 只是將多個 pod 進行關聯，實際的路由轉發都是由 kubernetes 中的 kube-proxy 組件來實現 ， 因此 ， service 必須結合 kube-proxy 使用，kube-proxy 組件可以運行在 kubernetes 集群中的每一個節點上也可以只運行在單獨的幾個節點上，其會根據 service 和 endpoints 的變動來改變節點上 iptables 或者 ipvs 中保存的路由規則 。
endpointendpoint 是 k8s 集群中的一個資源對象 ， 存儲在 etcd 中，用來記錄一個 service 對應的所有 pod 的訪問地址 。
service 通過 selector 和 pod 建立關聯 。k8s 會根據 service 關聯到 pod 的 podIP 信息組合成一個 endpoint 。
如果 service 沒有 selector 字段，當一個 service 被創建的時候，endpoint controller 不會自動創建 endpoint 。
$ kubectl get svc -n study-k8sNAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGEgo-web-svc   ClusterIP   10.233.55.112   <none>        8000/TCP   9d$ kubectl get endpoints -n study-k8sNAME         ENDPOINTS                                                                AGEgo-web-svc   10.233.111.171:8000,10.233.111.172:8000,10.233.72.153:8000 + 2 more...   9d栗如
上面的 service go-web-svc，就有一個對應的 endpoint ， ENDPOINTS 里面展示的就是 service 關聯的 pod 的 ip 地址和端口 。
其中 endpoint controller 負載維護 endpoint 對象，主要的功能有下面幾種
【k8s 中的 service 如何找到綁定的 Pod 以及如何實現 Pod 負載均衡】1、負責生成和維護所有endpoint對象的控制器；
2、負責監聽 service 和對應 pod 的變化；
3、監聽到 service 被刪除，則刪除和該 service 同名的 endpoint 對象；
4、監聽到新的 service 被創建，則根據新建 service 信息獲取相關 pod 列表，然后創建對應 endpoint 對象；
5、監聽到 service 被更新，則根據更新后的 service 信息獲取相關 pod 列表，然后更新對應 endpoint 對象；
6、監聽到 pod 事件，則更新對應的 service 的 endpoint 對象，將 podIp 記錄到 endpoint中；
kube-proxykube-proxy 是 Kubernetes 的核心組件，部署在每個 Node 節點上 ， 它是實現 Kubernetes Service 的通信與負載均衡機制的重要組件; kube-proxy 負責為 Pod 創建代理服務，從 apiserver 獲取所有 server 信息 ， 并根據 server 信息創建代理服務，實現server到Pod的請求路由和轉發，從而實現K8s層級的虛擬轉發網絡 。
在 k8s 中提供相同服務的一組 pod 可以抽象成一個 service，通過 service 提供統一的服務對外提供服務，kube-proxy 存在于各個 node 節點上，負責為 service 提供 cluster 內部的服務發現和負載均衡，負責 Pod 的網絡代理，它會定時從 etcd 中獲取 service 信息來做相應的策略，維護網絡規則和四層負載均衡工作 。k8s 中集群內部的負載均衡就是由 kube-proxy 實現的，它是 k8s 中內部的負載均衡器，也是一個分布式代理服務器，可以在每個節點中部署一個，部署的節點越多，提供負載均衡能力的 Kube-proxy 就越多，高可用節點就越多 。
簡單點講就是 k8s 內部的 pod 要訪問 service ，kube-proxy 會將請求轉發到 service 所代表的一個具體 pod ， 也就是 service 關聯的 Pod 。

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