1、Kubernetes中如何發(fā)現(xiàn)服務(wù)
- 發(fā)現(xiàn)Pod提供的服務(wù)
首先使用nginx-deployment.yaml文件創(chuàng)建一個Nginx Deployment儡炼，文件內(nèi)容如圖所示擎浴，首先創(chuàng)建兩個運行Nginx服務(wù)的Pod：
使用kubectl create -f nginx-deployment.yaml指令創(chuàng)建伦吠，這樣便可以得到兩個運行nginx服務(wù)的Pod虱疏。待Pod運行之后查看一下它們的IP惹骂，并在k8s集群內(nèi)通過podIP和containerPort來訪問Nginx服務(wù)：
獲取Pod IP：
在集群內(nèi)訪問Nginx服務(wù)：
看到這里相信很多人會有以下疑問：
1.每次收到獲取podIP太扯了，總不能每次都要手動改程序或者配置才能訪問服務(wù)吧做瞪，要怎么提前知道podIP呢对粪？
2.Pod在運行中可能會重建，IP變了怎么解装蓬？
- 如何在多個Pod中實現(xiàn)負載均衡嘞著拭？
這些問題使用k8s Service就可以解決。
-
使用Service發(fā)現(xiàn)服務(wù)
下面為兩個Nginx Pod創(chuàng)建一個Service牍帚。使用nginx-service.yaml文件進行創(chuàng)建儡遮，文件內(nèi)容如下：
創(chuàng)建之后，仍需要獲取Service的Cluster-IP暗赶，再結(jié)合Port訪問Nginx服務(wù)鄙币。
Service可以將pod IP封裝起來，即使Pod發(fā)生重建蹂随，依然可以通過Service來訪問Pod提供的服務(wù)十嘿。此外，Service還解決了負載均衡的問題岳锁，大家可以多訪問幾次Service详幽，然后通過kubectl logs <Pod Name>來查看兩個Nginx Pod的訪問日志來確認。
獲取IP：
在集群內(nèi)訪問Service：
雖然Service解決了Pod的服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負載均衡問題浸锨，但存在著類似的問題：不提前知道Service的IP唇聘，還是需要改程序或配置啊≈眩看到這里有沒有感覺身體被掏空迟郎？
接下來聊聊kube-dns是如何解決上面這個問題的。
使用kube-dns發(fā)現(xiàn)服務(wù)
kube-dns可以解決Service的發(fā)現(xiàn)問題聪蘸，k8s將Service的名稱當做域名注冊到kube-dns中宪肖，通過Service的名稱就可以訪問其提供的服務(wù)。
可能有人會問如果集群中沒有部署kube-dns怎么辦健爬？沒關(guān)系控乾，實際上kube-dns插件只是運行在kube-system命名空間下的Pod，完全可以手動創(chuàng)建它娜遵⊥珊猓可以在k8s源碼（v1.2）的cluster/addons/dns目錄下找到兩個模板（skydns-rc.yaml.in和skydns-svc.yaml.in）來創(chuàng)建。
通過skydns-rc.yaml文件創(chuàng)建kube-dns Pod设拟，其中包含了四個containers慨仿，這里開始簡單過一下文件的主要部分久脯，稍后做詳細介紹。
第一部分可以看到kube-dns使用了RC來管理Pod镰吆，可以提供最基本的故障重啟功能帘撰。
創(chuàng)建kube-dns Pod，其中包含了4個containers
接下來是第一個容器 etcd 万皿，它的用途是保存DNS規(guī)則摧找。
第二個容器 kube2sky ，作用是寫入DNS規(guī)則牢硅。
第三個容器是 skydns 蹬耘，提供DNS解析服務(wù)。
最后一個容器是 healthz 唤衫，提供健康檢查功能婆赠。
有了Pod之后，還需要創(chuàng)建一個Service以便集群中的其他Pod訪問DNS查詢服務(wù)佳励。通過skydns-svc.yaml創(chuàng)建Service休里，內(nèi)容如下：
創(chuàng)建完kube-dns Pod和Service，并且Pod運行后赃承，便可以訪問kube-dns服務(wù)妙黍。
下面創(chuàng)建一個Pod，并在該Pod中訪問Nginx服務(wù)：
創(chuàng)建之后等待kube-dns處于運行狀態(tài)
再新建一個Pod瞧剖，通過其訪問Nginx服務(wù)
在curl-util Pod中通過Service名稱訪問my-nginx Service：
只要知道需要的服務(wù)名稱就可以訪問拭嫁，使用kube-dns發(fā)現(xiàn)服務(wù)就是那么簡單。
雖然領(lǐng)略了使用kube-dns發(fā)現(xiàn)服務(wù)的便利性抓于，但相信有很多人也是一頭霧水：kube-dns到底怎么工作的做粤？在集群中啟用了kube-dns插件，怎么就能通過名稱訪問Service了呢捉撮？
2怕品、kube-dns原理
Kube-dns組成
之前已經(jīng)了解到kube-dns是由四個容器組成的，它們扮演的角色可以通過下面這張圖來理解巾遭。
其中：
SkyDNS是用于服務(wù)發(fā)現(xiàn)的開源框架肉康，構(gòu)建于etcd之上。作用是為kubernetes集群中的Pod提供DNS查詢接口灼舍。項目托管于https://github.com/skynetservices/skydns
etcd是一種開源的分布式key-value存儲吼和，其功能與ZooKeeper類似。在kube-dns中的作用為存儲SkyDNS需要的各種數(shù)據(jù)骑素，寫入方為kube2sky炫乓，讀取方為SkyDNS。項目托管于https://github.com/coreos/etcd。
exec-healthz是k8s提供的一種輔助容器厢岂，多用于side car模式中光督。它的原理是定期執(zhí)行指定的Linux指令阳距，從而判斷當前Pod中關(guān)鍵容器的健康狀態(tài)塔粒。在kube-dns中的作用就是通過nslookup指令檢查DNS查詢服務(wù)的健康狀態(tài)，k8s livenessProbe通過訪問exec-healthz提供的Http API了解健康狀態(tài)筐摘，并在出現(xiàn)故障時重啟容器卒茬。其源碼位于https://github.com/kubernetes/contrib/tree/master/exec-healthz。
從圖中可以發(fā)現(xiàn)咖熟，Pod查詢DNS是通過ServiceName.Namespace子域名來查詢的圃酵，但在之前的示例中只用了Service名稱，什么原理呢馍管？其實當我們只使用Service名稱時會默認Namespace為default郭赐，而上面示例中的my-nginx Service就是在default Namespace中，因此是可以正常運行的确沸。關(guān)于這一點捌锭，后續(xù)再深入介紹。
skydns-rc.yaml中可以發(fā)現(xiàn)livenessProbe是設(shè)置在kube2sky容器中的罗捎，其意圖應(yīng)該是希望通過重啟kube2sky來重新寫入DNS規(guī)則观谦。
域名格式
其中cluster_domain可以使用kubelet的–cluster-domain=SomeDomain參數(shù)進行設(shè)置，同時也要保證kube2sky容器的啟動參數(shù)中–domain參數(shù)設(shè)置了相同的值桨菜。通常設(shè)置為cluster.local豁状。那么之前示例中的my-nginx Service對應(yīng)的完整域名就是my-nginx.default.svc.cluster.local〉沟茫看到這里泻红，相信很多人會有疑問，既然完整域名是這樣的霞掺，那為什么在Pod中只通過Service名稱和Namespace就能訪問Service呢谊路？下面來解釋其中原因。
配置
-
域名解析配置
為了在Pod中調(diào)用其他Service根悼，kubelet會自動在容器中創(chuàng)建域名解析配置（/etc/resolv.conf）凶异，內(nèi)容為：
感興趣的可以在網(wǎng)上查找一些resolv.conf的資料來了解具體的含義。之所以能夠通過Service名稱和Namespace就能訪問Service挤巡，就是因為search配置的規(guī)則剩彬。在解析域名時會自動拼接成完整域名去查詢DNS。
剛才提到的kubelet –cluster-domain參數(shù)與search的具體配置是相對應(yīng)的矿卑。而kube2sky容器的–domain參數(shù)影響的是寫入到etcd中的域名喉恋，kube2sky會獲取Service的名稱和Namespace，并使用–domain參數(shù)拼接完整域名。這也就是讓兩個參數(shù)保持一致的原因轻黑。
- NS相關(guān)配置
kube-dns可以讓Pod發(fā)現(xiàn)其他Service糊肤，那Pod又是如何自動發(fā)現(xiàn)kube-dns的呢？在上一節(jié)中的/etc/resolv.conf中可以看到nameserver氓鄙，這個配置就會告訴Pod去哪訪問域名解析服務(wù)器馆揉。
相應(yīng)的，可以在之前提到的skydns-svc.yaml中看到spec.clusterIP配置了相同的值抖拦。通常來說創(chuàng)建一個Service并不需要指定clusterIP升酣，k8s會自動為其分配，但kube-dns比較特殊态罪，需要指定clusterIP使其與/etc/resolv.conf中的nameserver保持一致噩茄。
修改nameserver配置同樣需要修改兩個地方，一個是kubelet的–cluster-dns參數(shù)复颈，另一個就是kube-dns Service的clusterIP绩聘。
總結(jié)
接下來重新梳理一下本文的主要內(nèi)容：
- 在k8s集群中，服務(wù)是運行在Pod中的耗啦，Pod的發(fā)現(xiàn)和副本間負載均衡是我們面臨的問題凿菩。
- 通過Service可以解決這兩個問題，但訪問Service也需要對應(yīng)的IP芹彬，因此又引入了Service發(fā)現(xiàn)的問題蓄髓。
- 得益于kube-dns插件，我們可以通過域名來訪問集群內(nèi)的Service舒帮，解決了Service發(fā)現(xiàn)的問題会喝。
- 為了讓Pod中的容器可以使用kube-dns來解析域名，k8s會修改容器的/etc/resolv.conf配置玩郊。
有了以上機制的保證肢执，就可以在Pod中通過Service名稱和namespace非常方便地訪問對應(yīng)的服務(wù)了。
