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      3天内不再提示

      Kubernetes的应用部署与访问

      汽车电子技术 • 来源：码农与软件时代 • 作者：码农与软件时代 • 2023-02-15 10:32 • 次阅读

      一、应用部署

      # 部署httpd，2个副本。
root@k8s:~# kubectl create deployment httpd-test --image=httpd --replicas=2
deployment.apps/httpd-test created


# pod IP地址为安装时指定的--pod-network-cidr=10.244.0.0/16地址段。
root@k8s:~# kubectl get pod -o wide
NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP           NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
httpd-app-675b65488d-6kgk6   1/1     Running   0          20h     10.244.2.2   node2              
httpd-app-675b65488d-9w69v   1/1     Running   0          20h     10.244.1.2   node1              
httpd-test-fd769fcb7-nbqsn   1/1     Running   0          2m29s   10.244.2.3   node2              
httpd-test-fd769fcb7-nnm99   1/1     Running   0          2m29s   10.244.1.3   node1              


httpd-app-*为仅执行了kubectl create deployment，而没有执行kubectl expose deployment。


# 通过POD ID地址都能访问
root@k8s:~# curl 10.244.1.2

      It works!1>
root@k8s:~# curl 10.244.2.2

      It works!1>
root@k8s:~# curl 10.244.1.3

      It works!1>
root@k8s:~# curl 10.244.2.3

      It works!1>

      二、服务发布与访问

      Service是Kubernetes最核心的概念，本质上是筛选具有相同功能的容器，并提供一个统一的入口地址，进而进行负载并分发到后端的Endpoint（容器应用）上。

      kubernetes发布Service时，有不同的类型：

      • ClusterIP：默认ServiceType，供集群内部访问；
      • NodePort：供集群外部访问，采用集群Node节点IP，形式为NodeIP:NodePort；
      • LoadBalancer: 供集群外部访问，通常是公有云使用。

      1、通过ClusterIP访问httpd（集群内部）

      （1）对外开放服务（ClusterIP），不指定--type，默认为ClusterIP。

      root@k8s:~# kubectl expose deployment httpd-test --port=80
service/httpd-test exposed

      （2）httpd 服务信息

      # 查看所有的服务
root@k8s:~# kubectl get services --all-namespaces
NAMESPACE     NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
default       httpd-test   ClusterIP   10.97.122.105           80/TCP                   6s
default       kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1               443/TCP                  44h
kube-system   kube-dns     ClusterIP   10.96.0.10              53/UDP,53/TCP,9153/TCP   44h
# httpd-test的详细信息 
root@k8s:~# kubectl describe services httpd-test
Name:              httpd-test
Namespace:         default
Labels:            app=httpd-test
Annotations:       
Selector:          app=httpd-test
Type:              ClusterIP
IP Family Policy:  SingleStack
IP Families:       IPv4
IP:                10.97.122.105 # service CLUSTER-IP
IPs:               10.97.122.105
Port:                80/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         10.244.1.3:80,10.244.2.3:80 # Pod IP:PORT
Session Affinity:  None
Events:

      （3）通过CLUSTERID访问httpd

      root@k8s:/etc/kubernetes# curl 10.97.122.105
<html><body><h1>It works!h1>body>html>

      2、通过NodePorT访问httpd-app（集群外部）

      集群外部访问服务的方式有：Loadblancer；Nodeport；ingress。

      root@k8s:/etc/kubernetes# kubectl expose deployment httpd-test --port=80 --type=NodePort
Error from server (AlreadyExists): services "httpd-test" already exists


root@k8s:/etc/kubernetes# kubectl expose deployment httpd-app --port=80 --type=NodePort
service/httpd-app exposed


root@k8s:/etc/kubernetes# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
httpd-app    NodePort    10.106.113.156           80:31248/TCP   14s
httpd-test   ClusterIP   10.97.122.105            80/TCP         3h43m
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1                443/TCP        2d


root@k8s:/etc/kubernetes# curl 10.106.113.156

      It works!1>


root@k8s:/etc/kubernetes# curl 30.0.1.180
curl: (7) Failed to connect to 30.0.1.180 port 80: Connection refused


root@k8s:/etc/kubernetes# curl 30.0.1.180:31248

      It works!1>


root@k8s:~# kubectl describe services httpd-app
Name:                     httpd-app
Namespace:                default
Labels:                   app=httpd-app
Annotations:              
Selector:                 app=httpd-app
Type:                     NodePort
IP Family Policy:         SingleStack
IP Families:              IPv4
IP:                       10.106.113.156 # ClusterIP
IPs:                      10.106.113.156
Port:                       80/TCP
TargetPort:               80/TCP
NodePort:                   31248/TCP # NODEIP + 端口号
Endpoints:                10.244.1.2:80,10.244.2.2:80 # PODID + 端口号
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:

      三、访问应用的背后

      ClusterIP对应的链路是“cluster ip --> POD IP”；

      NodePort对应的链路是“NodePort -- clusterIP --> POD IP”。

      那么，这些链路是如何转换的呢？基本原理是通过iptables的NAT转换进行的。

      root@k8s:~# iptables -S -t nat
-P PREROUTING ACCEPT
-P INPUT ACCEPT
-P OUTPUT ACCEPT
-P POSTROUTING ACCEPT
-N DOCKER
-N KUBE-KUBELET-CANARY
-N KUBE-MARK-DROP
-N KUBE-MARK-MASQ
-N KUBE-NODEPORTS
-N KUBE-POSTROUTING
-N KUBE-PROXY-CANARY
-N KUBE-SEP-5OCXZNKOYHPOQMHR
-N KUBE-SEP-6E7XQMQ4RAYOWTTM
-N KUBE-SEP-B7WZ6X3JS7NGRAGL
-N KUBE-SEP-C3AY35NSVPYD6C6M
-N KUBE-SEP-IT2ZTR26TO4XFPTO
-N KUBE-SEP-JEHA6AXBK4XAVWB5
-N KUBE-SEP-MPQE5E3FPNMZ422T
-N KUBE-SEP-N4G2XR5TDX7PQE7P
-N KUBE-SEP-YIL6JZP7A3QYXJU2
-N KUBE-SEP-ZP3FB6NMPNCO4VBJ
-N KUBE-SEP-ZXMNUKOKXUTL2MK2
-N KUBE-SERVICES
-N KUBE-SVC-47MZKVTVFE2WTG5V
-N KUBE-SVC-ERIFXISQEP7F7OF4
-N KUBE-SVC-JD5MR3NA4I4DYORP
-N KUBE-SVC-NPX46M4PTMTKRN6Y
-N KUBE-SVC-TCOU7JCQXEZGVUNU
-N KUBE-SVC-ZLFK63IBL3TQ6LW7
-A PREROUTING -m comment --comment "kubernetes service portals" -j KUBE-SERVICES
-A PREROUTING -m addrtype --dst-type LOCAL -j DOCKER
-A OUTPUT -m comment --comment "kubernetes service portals" -j KUBE-SERVICES
-A OUTPUT ! -d 127.0.0.0/8 -m addrtype --dst-type LOCAL -j DOCKER
-A POSTROUTING -m comment --comment "kubernetes postrouting rules" -j KUBE-POSTROUTING
-A POSTROUTING -s 172.17.0.0/16 ! -o docker0 -j MASQUERADE
-A POSTROUTING -s 10.244.0.0/16 -d 10.244.0.0/16 -j RETURN
-A POSTROUTING -s 10.244.0.0/16 ! -d 224.0.0.0/4 -j MASQUERADE
-A POSTROUTING ! -s 10.244.0.0/16 -d 10.244.0.0/24 -j RETURN
-A POSTROUTING ! -s 10.244.0.0/16 -d 10.244.0.0/16 -j MASQUERADE
-A DOCKER -i docker0 -j RETURN
-A KUBE-MARK-DROP -j MARK --set-xmark 0x8000/0x8000
-A KUBE-MARK-MASQ -j MARK --set-xmark 0x4000/0x4000
-A KUBE-NODEPORTS -p tcp -m comment --comment "default/httpd-app" -m tcp --dport 31248 -j KUBE-SVC-47MZKVTVFE2WTG5V
-A KUBE-POSTROUTING -m mark ! --mark 0x4000/0x4000 -j RETURN
-A KUBE-POSTROUTING -j MARK --set-xmark 0x4000/0x0
-A KUBE-POSTROUTING -m comment --comment "kubernetes service traffic requiring SNAT" -j MASQUERADE
-A KUBE-SEP-5OCXZNKOYHPOQMHR -s 10.244.1.3/32 -m comment --comment "default/httpd-test" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-5OCXZNKOYHPOQMHR -p tcp -m comment --comment "default/httpd-test" -m tcp -j DNAT --to-destination 10.244.1.3:80
-A KUBE-SEP-6E7XQMQ4RAYOWTTM -s 10.244.0.3/32 -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-6E7XQMQ4RAYOWTTM -p udp -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns" -m udp -j DNAT --to-destination 10.244.0.3:53
-A KUBE-SEP-B7WZ6X3JS7NGRAGL -s 10.244.2.2/32 -m comment --comment "default/httpd-app" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-B7WZ6X3JS7NGRAGL -p tcp -m comment --comment "default/httpd-app" -m tcp -j DNAT --to-destination 10.244.2.2:80
-A KUBE-SEP-C3AY35NSVPYD6C6M -s 30.0.1.180/32 -m comment --comment "default/kubernetes:https" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-C3AY35NSVPYD6C6M -p tcp -m comment --comment "default/kubernetes:https" -m tcp -j DNAT --to-destination 30.0.1.180:6443
-A KUBE-SEP-IT2ZTR26TO4XFPTO -s 10.244.0.2/32 -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns-tcp" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-IT2ZTR26TO4XFPTO -p tcp -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns-tcp" -m tcp -j DNAT --to-destination 10.244.0.2:53
-A KUBE-SEP-JEHA6AXBK4XAVWB5 -s 10.244.1.2/32 -m comment --comment "default/httpd-app" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-JEHA6AXBK4XAVWB5 -p tcp -m comment --comment "default/httpd-app" -m tcp -j DNAT --to-destination 10.244.1.2:80
-A KUBE-SEP-MPQE5E3FPNMZ422T -s 10.244.2.3/32 -m comment --comment "default/httpd-test" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-MPQE5E3FPNMZ422T -p tcp -m comment --comment "default/httpd-test" -m tcp -j DNAT --to-destination 10.244.2.3:80
-A KUBE-SEP-N4G2XR5TDX7PQE7P -s 10.244.0.2/32 -m comment --comment "kube-system/kube-dns:metrics" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-N4G2XR5TDX7PQE7P -p tcp -m comment --comment "kube-system/kube-dns:metrics" -m tcp -j DNAT --to-destination 10.244.0.2:9153
-A KUBE-SEP-YIL6JZP7A3QYXJU2 -s 10.244.0.2/32 -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-YIL6JZP7A3QYXJU2 -p udp -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns" -m udp -j DNAT --to-destination 10.244.0.2:53
-A KUBE-SEP-ZP3FB6NMPNCO4VBJ -s 10.244.0.3/32 -m comment --comment "kube-system/kube-dns:metrics" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-ZP3FB6NMPNCO4VBJ -p tcp -m comment --comment "kube-system/kube-dns:metrics" -m tcp -j DNAT --to-destination 10.244.0.3:9153
-A KUBE-SEP-ZXMNUKOKXUTL2MK2 -s 10.244.0.3/32 -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns-tcp" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-ZXMNUKOKXUTL2MK2 -p tcp -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns-tcp" -m tcp -j DNAT --to-destination 10.244.0.3:53
-A KUBE-SERVICES -d 10.96.0.1/32 -p tcp -m comment --comment "default/kubernetes:https cluster IP" -m tcp --dport 443 -j KUBE-SVC-NPX46M4PTMTKRN6Y
-A KUBE-SERVICES -d 10.96.0.10/32 -p udp -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns cluster IP" -m udp --dport 53 -j KUBE-SVC-TCOU7JCQXEZGVUNU
-A KUBE-SERVICES -d 10.96.0.10/32 -p tcp -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns-tcp cluster IP" -m tcp --dport 53 -j KUBE-SVC-ERIFXISQEP7F7OF4
-A KUBE-SERVICES -d 10.96.0.10/32 -p tcp -m comment --comment "kube-system/kube-dns:metrics cluster IP" -m tcp --dport 9153 -j KUBE-SVC-JD5MR3NA4I4DYORP
-A KUBE-SERVICES -d 10.97.122.105/32 -p tcp -m comment --comment "default/httpd-test cluster IP" -m tcp --dport 80 -j KUBE-SVC-ZLFK63IBL3TQ6LW7
-A KUBE-SERVICES -d 10.106.113.156/32 -p tcp -m comment --comment "default/httpd-app cluster IP" -m tcp --dport 80 -j KUBE-SVC-47MZKVTVFE2WTG5V
-A KUBE-SERVICES -m comment --comment "kubernetes service nodeports; NOTE: this must be the last rule in this chain" -m addrtype --dst-type LOCAL -j KUBE-NODEPORTS
-A KUBE-SVC-47MZKVTVFE2WTG5V ! -s 10.244.0.0/16 -d 10.106.113.156/32 -p tcp -m comment --comment "default/httpd-app cluster IP" -m tcp --dport 80 -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SVC-47MZKVTVFE2WTG5V -p tcp -m comment --comment "default/httpd-app" -m tcp --dport 31248 -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SVC-47MZKVTVFE2WTG5V -m comment --comment "default/httpd-app" -m statistic --mode random --probability 0.50000000000 -j KUBE-SEP-JEHA6AXBK4XAVWB5
-A KUBE-SVC-47MZKVTVFE2WTG5V -m comment --comment "default/httpd-app" -j KUBE-SEP-B7WZ6X3JS7NGRAGL
-A KUBE-SVC-ERIFXISQEP7F7OF4 ! -s 10.244.0.0/16 -d 10.96.0.10/32 -p tcp -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns-tcp cluster IP" -m tcp --dport 53 -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SVC-ERIFXISQEP7F7OF4 -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns-tcp" -m statistic --mode random --probability 0.50000000000 -j KUBE-SEP-IT2ZTR26TO4XFPTO
-A KUBE-SVC-ERIFXISQEP7F7OF4 -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns-tcp" -j KUBE-SEP-ZXMNUKOKXUTL2MK2
-A KUBE-SVC-JD5MR3NA4I4DYORP ! -s 10.244.0.0/16 -d 10.96.0.10/32 -p tcp -m comment --comment "kube-system/kube-dns:metrics cluster IP" -m tcp --dport 9153 -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SVC-JD5MR3NA4I4DYORP -m comment --comment "kube-system/kube-dns:metrics" -m statistic --mode random --probability 0.50000000000 -j KUBE-SEP-N4G2XR5TDX7PQE7P
-A KUBE-SVC-JD5MR3NA4I4DYORP -m comment --comment "kube-system/kube-dns:metrics" -j KUBE-SEP-ZP3FB6NMPNCO4VBJ
-A KUBE-SVC-NPX46M4PTMTKRN6Y ! -s 10.244.0.0/16 -d 10.96.0.1/32 -p tcp -m comment --comment "default/kubernetes:https cluster IP" -m tcp --dport 443 -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SVC-NPX46M4PTMTKRN6Y -m comment --comment "default/kubernetes:https" -j KUBE-SEP-C3AY35NSVPYD6C6M
-A KUBE-SVC-TCOU7JCQXEZGVUNU ! -s 10.244.0.0/16 -d 10.96.0.10/32 -p udp -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns cluster IP" -m udp --dport 53 -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SVC-TCOU7JCQXEZGVUNU -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns" -m statistic --mode random --probability 0.50000000000 -j KUBE-SEP-YIL6JZP7A3QYXJU2
-A KUBE-SVC-TCOU7JCQXEZGVUNU -m comment --comment "kube-system/kube-dns:dns" -j KUBE-SEP-6E7XQMQ4RAYOWTTM
-A KUBE-SVC-ZLFK63IBL3TQ6LW7 ! -s 10.244.0.0/16 -d 10.97.122.105/32 -p tcp -m comment --comment "default/httpd-test cluster IP" -m tcp --dport 80 -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SVC-ZLFK63IBL3TQ6LW7 -m comment --comment "default/httpd-test" -m statistic --mode random --probability 0.50000000000 -j KUBE-SEP-5OCXZNKOYHPOQMHR
-A KUBE-SVC-ZLFK63IBL3TQ6LW7 -m comment --comment "default/httpd-test" -j KUBE-SEP-MPQE5E3

      访问的形式为：NodePort:31248，根据31248就可以查询到:

      -A KUBE-NODEPORTS -p tcp -m comment --comment "default/httpd-app" -m tcp --dport 31248 -j KUBE-SVC-47MZKVTVFE2WTG5V

      跳转到KUBE-SVC-47MZKVTVFE2WTG5V的链，可以看到，各自以50%的概率进行负载：

      -A KUBE-SVC-47MZKVTVFE2WTG5V -m comment --comment "default/httpd-app" -m statistic --mode random --probability 0.50000000000 -j KUBE-SEP-JEHA6AXBK4XAVWB5
-A KUBE-SVC-47MZKVTVFE2WTG5V -m comment --comment "default/httpd-app" -j KUBE-SEP-B7WZ6X3JS7NGRAGL

      KUBE-SEP-JEHA6AXBK4XAVWB5通过DNAT发送到10.244.1.2的80端口，KUBE-SEP-B7WZ6X3JS7NGRAGL通过DNAT发送到10.244.2.2的80端口。

      -A KUBE-SEP-JEHA6AXBK4XAVWB5 -s 10.244.1.2/32 -m comment --comment "default/httpd-app" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-JEHA6AXBK4XAVWB5 -p tcp -m comment --comment "default/httpd-app" -m tcp -j DNAT --to-destination 10.244.1.2:80
-A KUBE-SEP-B7WZ6X3JS7NGRAGL -s 10.244.2.2/32 -m comment --comment "default/httpd-app" -j KUBE-MARK-MASQ
-A KUBE-SEP-B7WZ6X3JS7NGRAGL -p tcp -m comment --comment "default/httpd-app"
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        发表于 03-29 13:38

        Kubernetes Ingress 高可靠部署最佳实践

        摘要： 在Kubernetes集群中，Ingress作为集群流量接入层，Ingress的高可靠性显得尤为重要，今天我们主要探讨如何部署一套高性能高可靠的Ingress接入层。简介
        发表于 04-17 14:35

        阿里云宣布推出Serverless Kubernetes服务 30秒即可完成应用部署

        ，而是更专注在编写应用程序逻辑上。据悉，在Serverless Kubernetes模式下，开发者只需指明应用容器镜像、CPU和内存需求，选定对外服务模式，即可直接启动应用程序，敏捷便利部署于包括web
        发表于 05-03 15:38

        阿里云容器Kubernetes监控(二) - 使用Grafana展现Pod监控数据

        : LoadBalancerselector: k8s-app: grafana点击确认即可进行部署。当部署详情中Pod已经处于Running的状态时，查看访问的服务端点。这个地址是通过LoadBalancer
        发表于 05-10 15:28

        Kubernetes经验总结

        Kubernetes学习笔记——24 允许外部访问
        发表于 06-18 12:10

        不吹不黑，今天我们来聊一聊 Kubernetes 落地的三种方式

        方式上是存在差异的。大致可分为三类：一类是完全在 Kubernetes 的之上 (Above) 以其原生方式部署和应用，这类用户大部分是一些初创企业，没有过多的技术栈负担，并且主要集中在使用公有云
        发表于 10-12 16:07

        kubernetes部署与应用

        kubernetes运维笔记
        发表于 10-25 13:08

        kubernetes v112二进制方式集群部署

        kubernetes v112 二进制方式集群部署
        发表于 05-05 16:30

        请问鸿蒙系统上可以部署kubernetes集群吗？

        鸿蒙系统上可以部署kubernetes集群吗
        发表于 06-08 11:16

        如何部署基于Mesos的Kubernetes集群

        kubernetes是一个跨多个计算节点的管理容器化应用的系统，它提供了一系列基本的功能，如应用的自动化部署，维护和扩展等。Mesos是Apache下的开源分布式资源管理框架，它被称为是分布式系统
        发表于 10-09 18:04 •0次下载
        如何<b class='flag-5'>部署</b>基于Mesos的<b class='flag-5'>Kubernetes</b>集群

        如何在 Intellij IDEA 更高效地将应用部署到容器服务 Kubernetes

        前言 在之前的一篇文章中，我们介绍了  如何将一个本地的 Java 应用程序直接部署到阿里云 ECS  ，有不少读者反馈，如果目前已经在使用阿里云容器服务 Kubernetes 了，那该如何配合这个
        发表于 12-28 16:06 •431次阅读
        如何在 Intellij IDEA 更高效地将应用<b class='flag-5'>部署</b>到容器服务 <b class='flag-5'>Kubernetes</b>

        如何解决Kubernetes中部署故障及技巧

        Kubernetes资源配置中的错误，例如在部署（Deployment）和服务（Service）里。
        发表于 05-04 07:12 •649次阅读
        如何解决<b class='flag-5'>Kubernetes</b>中<b class='flag-5'>部署</b>故障及技巧

        Kubernetes的集群部署

        Kubeadm是一种Kubernetes集群部署工具，通过kubeadm init命令创建master节点，通过 kubeadm join命令把node节点加入到集群中
        的头像 发表于 02-15 10:35 •1726次阅读

        使用Jenkins和单个模板部署多个Kubernetes组件

        在持续集成和部署中，我们通常需要部署多个实例或组件到Kubernetes集群中。通过Jenkins的管道脚本，我们可以自动化这个过程。在本文中，我将演示如何使用Jenkins Pipeline及单个
        的头像 发表于 01-02 11:40 •770次阅读
        使用Jenkins和单个模板<b class='flag-5'>部署</b>多个<b class='flag-5'>Kubernetes</b>组件
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