程序在容器中、容器在Pod中，可以通过pod的ip来访问应用程序，但是podIP会随着创建销毁而改变。由此，Service出现：

Service会对提供同一个服务的多个pod进行聚合，并且提供一个统一的入口地址。通过访问Service的入口地址就能访问到后面的pod服务。

在整个Service的生命周期中，ServiceIP是不会变化的。

 Service是一个概念，真正起作用的是kube-proxy服务进程：

每个Node节点上都运行着一个kube-proxy服务进程。当创建Service的时候会通过api-server向etcd写入创建的service的信息，而kube-proxy会基于监听的机制发现这种Service的变动，然后它会将最新的Service信息转换成对应的访问规则。

[root@node1 ~] ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.97.97.97:80 rr
  -> 10.244.1.39:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.1.40:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.2.33:80               Masq    1      0          0

• 10.97.97.97:80 是service提供的访问入口
• 当访问这个入口的时候，可以发现后面有三个pod的服务在等待调用
• kube-proxy会基于rr（轮询）的策略，将请求分发到其中一个pod上去
• 这个规则信息会同时在集群内的所有节点上都生成，所以在任何一个节点上，都可以访问

2、kube-proxy的三种工作模式

userspace 模式

userspace模式下，kube-proxy会为每一个Service创建一个监听端口，发向Cluster IP的请求被Iptables规则重定向到kube-proxy监听的端口上，kube-proxy根据LB算法选择一个提供服务的Pod并和其建立链接，以将请求转发到Pod上。 该模式下，kube-proxy充当了一个四层负责均衡器的角色。由于kube-proxy运行在userspace中，在进行转发处理时会增加内核和用户空间之间的数据拷贝，虽然比较稳定，但是效率比较低。
 

iptables 模式

iptables模式下，kube-proxy为service后端的每个Pod创建对应的iptables规则，直接将发向Cluster IP的请求重定向到一个Pod IP。 该模式下kube-proxy不承担四层负责均衡器的角色，只负责创建iptables规则。该模式的优点是较userspace模式效率更高，但不能提供灵活的LB策略，当后端Pod不可用时也无法进行重试（转发到了podA，podA不可用也不会去试其他pod）
 

ipvs 模式

ipvs模式和iptables类似，kube-proxy监控Pod的变化并创建相应的ipvs规则。ipvs相对iptables转发效率更高。除此以外，ipvs支持更多的LB算法。

此模式必须安装ipvs内核模块，否则会降级为iptables

# 开启ipvs
[root@k8s-master01 ~] kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system
# 修改mode: "ipvs"
 

按标签删除kube-proxy的pod：

# 按标签删除kube-proxy的pod，使刚改的配置生效
[root@k8s-master01 ~] kubectl delete pod -l k8s-app=kube-proxy -n kube-system
 

[root@node1 ~] ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.97.97.97:80 rr
  -> 10.244.1.39:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.1.40:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.2.33:80               Masq    1      0          0
 

3、Service的类型

Service的资源清单文件：

kind: Service  # 资源类型
apiVersion: v1  # 资源版本
metadata: # 元数据
  name: service # 资源名称
  namespace: dev # 命名空间
spec: # 描述
  selector: # 标签选择器，用于确定当前service代理哪些pod
    app: nginx
  type: # Service类型，指定service的访问方式
  clusterIP:  # 虚拟服务的ip地址
  sessionAffinity: # session亲和性，即将客户端的同一个IP的访问转发到同一个podshang .支持ClientIP、None两个选项
  ports: # 端口信息
    - protocol: TCP 
      port: 3017  # service端口
      targetPort: 5003 # pod端口
      nodePort: 31122 # 主机端口
 

关于type字段，service有四种类型：

ClusterIP：默认值，它是Kubernetes系统自动分配的虚拟IP，只能在集群内部访问（除了集群里的主从节点机器，其他机器即使网络和集群机器相通也不能访问）
NodePort：将Service通过集群某节点Node上指定的端口暴露给外部，如此，集群外部的机器就可以访问服务
LoadBalancer：使用外接负载均衡器完成到服务的负载分发，注意此模式需要外部云环境支持
ExternalName： 把集群外部的服务引入集群内部，直接使用
 

二、Service的使用

准备实验数据，结构如下，通过改变Service的类型查看效果：

利用Deployment创建出3个pod，pod设置app=nginx-pod的标签：

# deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment      
metadata:
  name: pc-deployment
  namespace: dev
spec: 
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1
        ports:
        - containerPort: 80
 

[root@k8s-master01 ~] kubectl create -f deployment.yaml
deployment.apps/pc-deployment created

查看pod详情，加 -o wide和 --show-labels

[root@k8s-master01 ~] kubectl get pods -n dev -o wide --show-labels
NAME                             READY   STATUS     IP            NODE     LABELS
pc-deployment-66cb59b984-8p84h   1/1     Running    10.244.1.39   node1    app=nginx-pod
pc-deployment-66cb59b984-vx8vx   1/1     Running    10.244.2.33   node2    app=nginx-pod
pc-deployment-66cb59b984-wnncx   1/1     Running    10.244.1.40   node1    app=nginx-pod
 

此时，通过podIP和容器暴露的端口就可以访问：

curl 10.244.1.39: 80
# 但现在都返回nginx的主页
 

为了方便直观看到请求被转发到哪个pod，修改三个pod的nginx的index.html页面：

[root@k8s-master01 ~] kubectl exec -it pc-deployment-66cb59b984-8p84h -n dev /bin/sh
： echo "10.244.1.39" > /usr/share/nginx/html/index.html

#修改完毕之后，访问测试
[root@k8s-master01 ~] curl 10.244.1.39：80
10.244.1.39
[root@k8s-master01 ~] curl 10.244.2.33：80
10.244.2.33
[root@k8s-master01 ~] curl 10.244.1.40：80
10.244.1.40
 

2、Service类型为ClusterIP

创建service-clusterip.yaml文件：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-clusterip
  namespace: dev
spec:
  selector:
    app: nginx-pod
  clusterIP: 10.97.97.97 # service的ip地址，如果不写，默认会生成一个
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80  # Service端口，自己指定       
    targetPort: 80 # pod端口，注意和上面要选择的pod保持一致
 

创建和查看service：

# 创建service
[root@k8s-master01 ~] kubectl create -f service-clusterip.yaml
service/service-clusterip created

# 查看service
[root@k8s-master01 ~] kubectl get svc -n dev -o wide
NAME                TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE   SELECTOR
service-clusterip   ClusterIP   10.97.97.97   <none>        80/TCP    13s   app=nginx-po
 

查看service的详细信息，在这里有一个Endpoints列表，里面就是当前service可以负载到的服务入口：

[root@k8s-master01 ~] kubectl describe svc service-clusterip -n dev
Name:              service-clusterip
Namespace:         dev
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=nginx-pod
Type:              ClusterIP
IP:                10.97.97.97
Port:              <unset>  80/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         10.244.1.39:80,10.244.1.40:80,10.244.2.33:80
Session Affinity:  None
Events:            <none>
 

# 查看ipvs的映射规则
[root@k8s-master01 ~] ipvsadm -Ln
TCP  10.97.97.97:80 rr
  -> 10.244.1.39:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.1.40:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.2.33:80               Masq    1      0          0

# 访问10.97.97.97:80观察效果
[root@k8s-master01 ~] curl 10.97.97.97:80
10.244.2.33