一、Service概念

在Kubernetes(K8s)中，Service是一种核心资源对象，主要用于将一组Pod抽象为网络服务，提供稳定的访问入口和负载均衡功能

1.其核心作用包括

• ‌服务发现与稳定性‌
• 为动态变化的Pod提供固定IP和DNS名称，即使Pod因扩缩容或故障导致IP变化，客户端仍可通过Service稳定访问
• 通过Label Selector自动关联匹配标签的Pod，实现服务自动发现

‌2.负载均衡‌

• 将请求均匀分发到后端多个Pod副本，提高系统扩展性和可靠性

• 支持轮询、最少连接数等多种调度策略

‌3.故障隔离‌

• 自动检测故障Pod并将其从服务池中剔除，确保请求不被故障节点处理

‌4.网络抽象‌

• 对内：屏蔽Pod细节，客户端只需访问Service的Cluster IP

• 对外：通过Ingress配合可将HTTP/HTTPS流量路由到Service

‌5.服务类型‌

• ClusterIP（默认）：集群内部访问

• NodePort：通过节点端口暴露服务

• LoadBalancer：集成云提供商负载均衡器

• ExternalName：映射外部服务

Service通过kube-proxy组件实现流量转发，支持userspace（用户空间代理）和iptables/IPVS等模式 ，是K8s微服务架构的关键组件

二、使用Service

NodePort

yml
# 定义Kubernetes API版本和资源类型
apiVersion: apps/v1  # 使用apps/v1版本的API
kind: Deployment     # 定义这是一个Deployment资源

# 元数据部分
metadata:
  name: example-app  # Deployment的名称为example-app
  labels:            # 为Deployment添加标签
    name: songxuan01 # 键值对标签，标识这个应用

# Deployment的规格定义
spec:

  replicas: 3  # 指定需要运行的Pod副本数量为3个

  # 选择器，用于匹配要管理的Pod
  selector:
    matchLabels:
      name: songxuan01  # 选择带有name=songxuan01标签的Pod

  # Pod模板，定义如何创建Pod
  template:
    metadata:
      labels:
        name: songxuan01 # 为Pod添加标签，与selector匹配
    spec:
      # 容器定义
      containers:
      - name: nginx       # 容器名称
        image: nginx:1.19 # 使用nginx 1.19版本的镜像
        ports:
        - containerPort: 80  # 容器暴露的端口号

      # 亲和性调度规则
      affinity:
        nodeAffinity:  # 节点亲和性规则
          # 必须满足的条件(硬性要求)
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:

            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: name  # 节点区域标签
                operator: In  # 操作符，表示值必须在指定列表中
                values:
                - songxuan01  # 必须部署在songxuan01


          # 优先满足的条件(软性偏好)
          preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - weight: 80  # 权重为80(相对权重)
            preference:
              matchExpressions:
              - key: name # 磁盘类型标签
                operator: In
                values:
                - songxuan02  # 优先选择有songxuan02磁盘的节点

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP      # 协议选择TCP
      port: 80           # Service暴露的端口
      targetPort: 80     # Pod中Nginx容器监听的端口
  type: NodePort         # Service类型为NodePort 通过节点端口暴露服务

通过该yml文件配置了service服务，属于该命名空间下的pod都能互相访问

创建一个测试的pod用于测试

yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: xuan
  labels:
    app: xuan
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: xuan
  template:
    metadata:
      name: xuan
      labels:
        app: xuan
    spec:
      containers:
        - name: alpine
          image: alpine:3.18
          command: ["/bin/sh", "-c"]
          args: ["apk add --no-cache curl && while true; do sleep 30; done"]
          imagePullPolicy: IfNotPresent
      restartPolicy: Always

当我进入测试pod去访问NGINX做了service的pod是能成功访问的（pod内部访问）

当我用浏览器访问外部暴露端口时也是成功的

访问pod分配的是哪个工作节点的IP（该pod策略分配的是NODE1，IP就是192.168.201.101），外部端口没有固定是随机分配的固定在 30000-32767 之间

多端口使用

yml
# 定义Kubernetes API版本和资源类型
apiVersion: apps/v1  # 使用apps/v1版本的API
kind: Deployment     # 定义这是一个Deployment资源

# 元数据部分
metadata:
  name: example-app  # Deployment的名称为example-app
  labels:            # 为Deployment添加标签
    name: songxuan01 # 键值对标签，标识这个应用

# Deployment的规格定义
spec:

  replicas: 3  # 指定需要运行的Pod副本数量为3个

  # 选择器，用于匹配要管理的Pod
  selector:
    matchLabels:
      name: songxuan01  # 选择带有name=songxuan01标签的Pod

  # Pod模板，定义如何创建Pod
  template:
    metadata:
      labels:
        name: songxuan01 # 为Pod添加标签，与selector匹配
    spec:
      # 容器定义
      containers:
      - name: nginx       # 容器名称
        image: nginx:1.19 # 使用nginx 1.19版本的镜像
        ports:
        - containerPort: 80  # 容器暴露的端口号

      # 亲和性调度规则
      affinity:
        nodeAffinity:  # 节点亲和性规则
          # 必须满足的条件(硬性要求)
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:

            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: name  # 节点区域标签
                operator: In  # 操作符，表示值必须在指定列表中
                values:
                - songxuan01  # 必须部署在songxuan01


          # 优先满足的条件(软性偏好)
          preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - weight: 80  # 权重为80(相对权重)
            preference:
              matchExpressions:
              - key: name # 磁盘类型标签
                operator: In
                values:
                - songxuan02  # 优先选择有songxuan02磁盘的节点

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP      # 协议选择TCP
      port: 8080           # Service暴露的端口
      targetPort: 80     # Pod中Nginx容器监听的端口
      name: songxuan01
      nodePort: 30001    # 通过节点端口暴露服务
    - protocol: TCP
      port: 8081
      targetPort: 80
      name: songxuan02
      nodePort: 30002
  type: NodePort         # Service类型为NodePort 通过节点端口暴露服务

多端口访问指定的30001和30002

ClusterIP

直接用回之前StatefulSet搭建NFS服务的

yml
# ==================== 命名空间配置 ====================
apiVersion: v1                   # Kubernetes核心API版本标识
kind: Namespace                  # 声明资源类型为命名空间
metadata:                        # 资源元数据开始
  name: ems                      # 定义命名空间名称为ems（Enterprise Management System）
---
# ==================== 存储类配置 ====================
apiVersion: storage.k8s.io/v1    # 存储类API版本标识
kind: StorageClass               # 声明资源类型为存储类
metadata:                        # 资源元数据开始
  name: mysql-nfs-sc             # 存储类命名（MySQL专用NFS存储类）
  namespace: ems                 # 归属ems命名空间
provisioner: k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner  # 指定NFS子目录动态供应器
parameters:                      # 供应器参数配置开始
  onDelete: "remain"             # 数据保留策略：删除时不清理
---
# ==================== 有状态应用配置 ====================
apiVersion: apps/v1              # 应用API版本标识
kind: StatefulSet                # 声明资源类型为有状态副本集
metadata:                        # 资源元数据开始
  name: mysql                    # StatefulSet名称
  namespace: ems                 # 归属ems命名空间
  labels:                        # 标签集合开始
    app: mysql                   # 应用标识标签
spec:                            # 规格定义开始
  serviceName: mysql-headless    # 关联的无头服务名（用于DNS解析）
  replicas: 1                    # 副本数配置（MySQL单实例部署）

  template:                      # Pod模板定义开始
    metadata:                    # Pod元数据开始
      labels:                    # Pod标签集合开始
        app: mysql               # 应用标识标签（需与selector匹配）
    spec:                        # Pod规格定义开始
      containers:                # 容器定义列表开始
      - name: mysql              # 容器名称标识
        image: mysql/mysql-server:8.0  # 官方MySQL 8.0镜像
        ports:                   # 端口映射列表开始
        - containerPort: 3306    # MySQL服务默认端口
        env:                     # 环境变量列表开始
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD  # root密码变量名
          value: "root"          # 密码明文值（测试环境使用）
        volumeMounts:            # 存储卷挂载列表开始
        - name: data             # 引用下方PVC模板名称
          mountPath: /var/lib/mysql  # MySQL数据存储路径

  volumeClaimTemplates:          # PVC模板列表开始
  - metadata:                    # PVC元数据开始
      name: data                 # PVC资源名称
    spec:                        # PVC规格定义开始
      accessModes: [ "ReadWriteMany" ]  # 存储访问模式（多节点读写）
      storageClassName: "mysql-nfs-sc"  # 绑定前文定义的存储类
      resources:                 # 资源请求定义开始
        requests:                # 资源请求参数开始
          storage: 2Gi           # 存储空间大小请求值

  selector:                      # Pod选择器定义开始
    matchLabels:                 # 标签匹配规则开始
      app: mysql                 # 需匹配的Pod标签键值

---
# ==================== 无头服务配置 ====================
apiVersion: v1                   # 服务API版本标识
kind: Service                    # 声明资源类型为服务
metadata:                        # 资源元数据开始
  name: mysql-headless          # 无头服务名称
  namespace: ems                 # 归属ems命名空间
spec:                            # 规格定义开始
  ports:                         # 端口映射列表开始
    - port: 3306                 # MySQL服务默认端口
  clusterIP: None                # 无头服务标识（无集群IP）
  selector:                      # Pod选择器定义开始
    app: mysql                   # 需匹配的Pod标签

再创建一个属于该命名空间的yml做测试

yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  namespace: ems
  name: xuan
  labels:
    app: xuan
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: xuan
  template:
    metadata:
      name: xuan
      labels:
        app: xuan
    spec:
      containers:
        - name: alpine
          image: alpine:3.18
          command: ["/bin/sh", "-c"]
          args: ["apk add --no-cache curl busybox-extras && while true; do sleep 30; done"]
          imagePullPolicy: IfNotPresent
      restartPolicy: Always

telnet 内部网络Mysql的3306端口，发现数据库拒绝访问，说明端口是能访问到的