使用 Service 把前端连接到后端-编程知识

使用 Service 把前端连接到后端

如何创建前端（Frontend）微服务和后端（Backend）微服务。后端微服务是一个 hello 欢迎程序。前端通过 nginx 和一个 Kubernetes 服务暴露后端所提供的服务。

使用部署对象（Deployment object）创建并运行一个 hello 后端微服务
使用一个 Service 对象将请求流量发送到后端微服务的多个副本
同样使用一个 Deployment 对象创建并运行一个 nginx 前端微服务
配置前端微服务将请求流量发送到后端微服务
使用 type=NodePort 的 Service 对象将前端微服务暴露到集群外部

使用Depolyment创建后端

backend-deploy.yml

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: backend
spec:selector:matchLabels:app: hellotier: backendtrack: stablereplicas: 3template:metadata:labels:app: hellotier: backendtrack: stablespec:containers:- name: helloimage: "gcr.io/google-samples/hello-go-gke:1.0"ports:- name: httpcontainerPort: 80
...

查看后端deployment信息

kubectl describe deployment backend

Name:                   backend
Namespace:              default
CreationTimestamp:      Wed, 18 Oct 2023 21:55:25 +0800
Labels:                 <none>
Annotations:            deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector:               app=hello,tier=backend,track=stable
Replicas:               3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType:           RollingUpdate
MinReadySeconds:        0
RollingUpdateStrategy:  25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:Labels:  app=hellotier=backendtrack=stableContainers:hello:Image:        gcr.io/google-samples/hello-go-gke:1.0Port:         80/TCPHost Port:    0/TCPEnvironment:  <none>Mounts:       <none>Volumes:        <none>
Conditions:Type           Status  Reason----           ------  ------Available      True    MinimumReplicasAvailableProgressing    True    NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets:  <none>
NewReplicaSet:   backend-685445b9db (3/3 replicas created)
Events:Type    Reason             Age   From                   Message----    ------             ----  ----                   -------Normal  ScalingReplicaSet  85s   deployment-controller  Scaled up replica set backend-685445b9db to 3

在这里插入图片描述

创建Service对象

将请求从前端发送到后端的关键是后端 Service。Service 创建一个固定 IP 和 DNS 解析名入口，使得后端微服务总是可达。Service 使用选择算符来寻找目标 Pod。

backend-svc.yml

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: hello
spec:selector:app: hellotier: backendports:- protocol: TCPport: 80targetPort: http
...

这里的targetPort就是容器开放的80端口（http就是80端口)

配置文件中，你可以看到名为 hello 的 Service 将流量路由到包含 app: hello 和 tier: backend 标签的 Pod。

查看Service信息:

root@k8s-master:~# kubectl describe svc hello

Name:              hello
Namespace:         default
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=hello,tier=backend
Type:              ClusterIP
IP Family Policy:  SingleStack
IP Families:       IPv4
IP:                10.110.113.146
IPs:               10.110.113.146
Port:              <unset>  80/TCP
TargetPort:        http/TCP
Endpoints:         10.244.169.168:80,10.244.169.169:80,10.244.169.170:80
Session Affinity:  None
Events:            <none>

在这里插入图片描述

此时，你已经有了一个运行着 hello 应用的三个副本的 backend Deployment，你也有了一个 Service 用于路由网络流量。不过，这个服务在集群外部无法访问也无法解析。

创建前端

现在你已经有了运行中的后端应用，你可以创建一个可在集群外部访问的前端，并通过代理前端的请求连接到后端。

前端使用被赋予后端 Service 的 DNS 名称将请求发送到后端工作 Pods。这一 DNS 名称为 hello，就是Service的yml文件中 name 字段的取值。

前端 Deployment 中的 Pods 运行一个 nginx 镜像，这个已经配置好的镜像会将请求转发给后端的 hello Service。

frontend-nginx.conf （这个配置文件在前端镜像里存在)

# Backend 是 nginx 的内部标识符，用于命名以下特定的 upstream
upstream Backend {# hello 是 Kubernetes 中的后端服务所使用的内部 DNS 名称server hello;
}
server {
listen 80;
location / {# 以下语句将流量通过代理方式转发到名为 Backend 的上游proxy_pass http://Backend;
}
}

与后端类似，前端用包含一个 Deployment 和一个 Service。后端与前端服务之间的一个重要区别是前端 Service 的配置文件包含了 type:NodePort (这里官方文档使用的是LoadBalancer，需要使用外部设备)

frontend-deploy.yml

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: frontend
spec:selector:matchLabels:app: hellotier: frontendtrack: stablereplicas: 1template:metadata:labels:app: hellotier: frontendtrack: stablespec:containers:- name: nginximage: "gcr.io/google-samples/hello-frontend:1.0"lifecycle:preStop:exec:command: ["/usr/sbin/nginx","-s","quit"]
...

frontend-svc.yml

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: frontend
spec:selector:app: hellotier: frontendports:- protocol: "TCP"port: 80targetPort: 80type: NodePort
...

在这里插入图片描述

通过前端发送流量

查看前端Service信息：

root@k8s-master:~# kubectl describe svc frontend

Name:                     frontend
Namespace:                default
Labels:                   <none>
Annotations:              <none>
Selector:                 app=hello,tier=frontend
Type:                     NodePort
IP Family Policy:         SingleStack
IP Families:              IPv4
IP:                       10.104.187.207
IPs:                      10.104.187.207
Port:                     <unset>  80/TCP
TargetPort:               80/TCP
NodePort:                 <unset>  31649/TCP #这里31649就是集群外暴露的端口号
Endpoints:                10.244.169.171:80
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   <none>

查看集群节点IP：

root@k8s-master:~# kubectl get node -o wide
NAME         STATUS   ROLES                  AGE    VERSION   INTERNAL-IP       EXTERNAL-IP   OS-IMAGE             KERNEL-VERSION       CONTAINER-RUNTIME
k8s-master   Ready    control-plane,master   679d   v1.22.0   192.168.123.150   <none>        Ubuntu 18.04.5 LTS   4.15.0-213-generic   docker://20.10.0
k8s-node1    Ready    <none>                 679d   v1.22.0   192.168.123.151   <none>        Ubuntu 18.04.5 LTS   4.15.0-213-generic   docker://20.10.0
k8s-node2    Ready    <none>                 679d   v1.22.0   192.168.123.152   <none>        Ubuntu 18.04.5 LTS   4.15.0-213-generic   docker://20.10.0

任意选择集群IP进行访问：

root@k8s-master:~# curl  192.168.123.150:31649
{"message":"Hello"}
root@k8s-master:~# curl  192.168.123.151:31649
{"message":"Hello"}
root@k8s-master:~# curl  192.168.123.152:31649
{"message":"Hello"}