使用 Service 访问集群中的应用程序
本文将指导你创建 Kubernetes Service 对象，使外部客户端能够访问集群中运行的应用程序。我们将创建一个具有负载均衡功能的 Service，为运行两个实例的应用程序提供服务。
学习目标
- 创建并运行 Hello World 应用程序的多个实例
- 创建 NodePort 类型的 Service 对象
- 通过 Service 访问集群中的应用程序
- 理解 Service 的负载均衡机制
准备工作
在开始之前，请确保：
- 已安装并配置好 kubectl 命令行工具
- 有一个可用的 Kubernetes 集群
- 具备基本的 Kubernetes 概念了解
创建应用程序和 Service
步骤 1：创建 Deployment
首先，我们创建一个运行 Hello World 应用程序的 Deployment：
kubectl create deployment hello-world --image=gcr.io/google-samples/node-hello:1.0 --port=8080
然后将其扩展到 2 个副本：
kubectl scale deployment hello-world --replicas=2
为 Deployment 添加标签：
kubectl label deployment hello-world run=load-balancer-example
步骤 2：验证 Deployment
查看 Deployment 状态：
kubectl get deployments hello-world
kubectl describe deployments hello-world
查看 ReplicaSet 信息：
kubectl get replicasets
kubectl describe replicasets
步骤 3：创建 Service
创建一个 NodePort 类型的 Service 来暴露 Deployment：
kubectl expose deployment hello-world --type=NodePort --name=example-service
步骤 4：查看 Service 详情
查看 Service 的详细信息：
kubectl describe services example-service
输出示例：
Name: example-service
Namespace: default
Labels: run=load-balancer-example
Selector: app=hello-world
Type: NodePort
IP Family: IPv4
IP: 10.96.123.45
IPs: 10.96.123.45
Port: <unset> 8080/TCP
TargetPort: 8080/TCP
NodePort: <unset> 32156/TCP
Endpoints: 10.244.1.4:8080,10.244.2.5:8080
Session Affinity: None
External Traffic Policy: Cluster
Events: <none>
记录 NodePort 的值（如上例中的 32156）。
步骤 5：查看 Pod 信息
列出运行 Hello World 应用程序的 Pod：
kubectl get pods -l app=hello-world -o wide
输出示例：
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE
hello-world-5d8f7c4c9b-8x2mq 1/1 Running 0 2m 10.244.1.4 node1
hello-world-5d8f7c4c9b-v7k9s 1/1 Running 0 2m 10.244.2.5 node2
访问应用程序
获取节点 IP 地址
根据你的集群类型，使用以下方法之一获取节点的外部 IP 地址：
对于 Minikube：
minikube ip
对于云平台（如 GKE）：
kubectl get nodes -o wide
对于本地集群：
kubectl get nodes -o jsonpath='{.items[0].status.addresses[?(@.type=="ExternalIP")].address}'
配置网络访问
如果使用云平台，可能需要配置防火墙规则允许 NodePort 端口的流量：
# 示例：在 GCP 中创建防火墙规则
gcloud compute firewall-rules create allow-nodeport \
--allow tcp:30000-32767 \
--source-ranges 0.0.0.0/0
测试应用程序访问
使用 curl 命令测试应用程序：
curl http://<node-ip>:<node-port>
例如：
curl http://192.168.1.100:32156
成功的响应应该是：
Hello Kubernetes!
使用配置文件方式
除了使用 kubectl expose 命令，你也可以使用 YAML 配置文件创建 Service：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: example-service
labels:
run: load-balancer-example
spec:
type: NodePort
selector:
app: hello-world
ports:
- port: 8080
targetPort: 8080
protocol: TCP
应用配置文件：
kubectl apply -f service.yaml
验证负载均衡
Service 会自动在多个 Pod 之间进行负载均衡。你可以多次执行 curl 命令来验证请求被分发到不同的 Pod：
for i in {1..10}; do curl http://<node-ip>:<node-port>; echo; done
清理资源
完成测试后，删除创建的资源：
# 删除 Service
kubectl delete service example-service
# 删除 Deployment
kubectl delete deployment hello-world
故障排除
常见问题和解决方案
无法访问应用程序
- 检查 NodePort 是否正确
- 验证防火墙规则
- 确认 Pod 状态正常
Service 没有 Endpoints
- 检查 Service 的 selector 是否匹配 Pod 标签
- 确认 Pod 处于 Running 状态
负载均衡不工作
- 验证有多个 Pod 在运行
- 检查 Service 的 Endpoints 列表