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服务发现

2024年11月19日
柏拉文
越努力，越幸运

一、认识​

在 Kubernetes 中，服务发现（Service Discovery） 是一种机制，帮助应用程序找到其他服务或 Pod，而无需硬编码 IP 或端口。Kubernetes 提供了两种服务发现方式：环境变量 和 DNS。环境变量适用于简单场景，而 DNS 是生产环境的推荐方式，因其灵活性和动态性。结合 Service 和 DNS 机制，Kubernetes 能够有效支持微服务架构中动态变化的服务依赖关系。

  • 环境变量: 在 Pod 启动时将 Service 信息注入为环境变量。

  • DNS: 通过 Kubernetes 内置的 DNS 服务（通常是 CoreDNS），允许服务通过域名解析访问。

二、DNS​

2.1 认识​

Kubernetes 提供了 DNS 服务（默认是 CoreDNS），为每个 Service 创建域名。Service 名称和命名空间会自动生成对应的 DNS 记录，支持跨命名空间和 FQDN 访问。

2.2 格式​

  • 简单格式：<service-name>.<namespace>.svc.cluster.local。示例：my-service.default.svc.cluster.local

  • 跨命名空间访问：示例：http://my-service.other-namespace.svc.cluster.local

  • 短域名：如果 Service 和 Pod 在同一命名空间，可以省略部分路径，如 my-service.

2.3 发现​

1. 创建 Service: 注意: 注意，环境变量仅在 Pod 启动时注入。因此，必须先创建 Service, 然后创建 Deployment.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: test-service
spec:
  selector:
    app: test-nginx
  type: ClusterIP
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
kubectl apply -f test-service.yaml

2. 创建 Deployment

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: test-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: test-nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test-nginx
    spec:
      containers:
        - name: test-nginx
          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/bolawen/nginx:1.27.1-perl-linux-arm64
          ports:
            - containerPort: 80
kubectl apply -f test-deployment.yaml

3. 进入容器访问服务

kubectl get pods // 1. 查看 Pod Name 

kubectl exec -it <POD_NAME> -- /bin/bash 或者 sh // 2. 进入 Pod 容器
curl http://test-service
# 或完整域名
curl http://test-service.default.svc.cluster.local

2.4 总结​

优点：动态、灵活，适合生产环境。

缺点：依赖 DNS 服务，可能因网络问题导致解析失败。

三、环境变量​

3.1 认识​

每当一个 Pod 启动时，Kubernetes 会自动为集群中现有的 Service 注入环境变量 (必须先创建 Service 后创建 Deployment)。环境变量包含 Service 的 ClusterIP 和端口。

3.2 格式​

3.3 发现​

1. 创建 Service: 注意: 注意，环境变量仅在 Pod 启动时注入。因此，必须先创建 Service, 然后创建 Deployment.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: test-service
spec:
  selector:
    app: test-nginx
  type: NodePort
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30000
kubectl apply -f test-service.yaml

2. 创建 Deployment

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: test-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: test-nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test-nginx
    spec:
      containers:
        - name: test-nginx
          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/bolawen/nginx:1.27.1-perl-linux-arm64
          ports:
            - containerPort: 80
kubectl apply -f test-deployment.yaml

3. 查看环境变量

kubectl get pods // 查看 Pod Name 

kubectl exec -it <POD_NAME> -- /bin/bash 或者 sh // 进入 Pod 
env | grep TEST_SERVICE 

// 或者 

printenv | grep TEST_SERVICE

示例输出

TEST_SERVICE_SERVICE_HOST=10.96.0.2
TEST_SERVICE_SERVICE_PORT=8080
TEST_SERVICE_PORT=tcp://10.96.0.2:8080
TEST_SERVICE_PORT_8080_TCP_PORT=8080

3.4 总结​

优点：简单、静态，适合早期 Kubernetes 集群或开发测试场景。

缺点：环境变量在 Pod 启动时注入，Service 的变更（如 IP 或端口变化）不会动态更新。