Kubernetes中的微服务

news/2025/3/9 8:46:37/

一、什么是微服务

在 Kubernetes 中，微服务是一种将应用拆分为独立、可扩展的小型服务的架构模式。每个微服务通常运行在独立的容器中，并通过网络进行通信。Kubernetes 提供了多种机制来管理和暴露这些微服务，使其能够高效地运行和扩展。

1.1 服务暴露与 Service

在 Kubernetes 中，Service 是一种抽象资源，它将一组提供相同服务的 Pod 组合在一起（使用 标签选择器（Labels Selector） 来动态关联后端的 Pod。标签选择器定义了哪些 Pod 属于这个 Service），并为它们提供一个统一的访问接口。这个接口可以是一个虚拟 IP 地址、一个 DNS 名称或一个固定的端口，使得客户端可以方便地访问服务，而无需关心后端 Pod 的具体实现细节。Service 的主要功能包括：

  • 服务发现：通过 DNS 或环境变量，Pod 可以发现并连接到其他服务。

  • 负载均衡：Service 会自动将请求分发到后端的 Pod 上，实现负载均衡。

  • 默认支持 4 层负载均衡：Service 默认支持 TCP/UDP 等传输层协议。如果需要 7 层功能（如 HTTP/HTTPS 路由），可以通过 Ingress 来实现。

1.2 Service 的类型

Kubernetes 提供了多种类型的 Service，每种类型适用于不同的场景：

类型作用描述
ClusterIP默认类型，Kubernetes 系统自动分配一个虚拟 IP，仅在集群内部可访问。
NodePort将 Service 暴露为每个节点上的一个端口，外部可通过节点 IP 加端口访问。
LoadBalancer在 NodePort 的基础上，通过云服务提供商创建外部负载均衡器，适用于云环境。
ExternalName将服务通过 DNS CNAME 记录转发到指定的外部域名。

1.3 示例：创建一个 Service

以下是一个简单的 Service 示例，将一个 Deployment 暴露为一个 ClusterIP 类型的 Service：

# 创建 Deployment
kubectl create deployment admin --image myapp:v1 --replicas 2 --dry-run=client -o yaml > admin.yaml
# 创建 Service
kubectl expose deployment admin --port 80 --target-port 80 --dry-run=client -o yaml >> admin.yaml
# 查看 Service
kubectl get services

二、微服务的类型详解

2.1 ClusterIP

ClusterIP 是默认的 Service 类型，它会分配一个虚拟 IP，仅在集群内部可访问。这种类型的 Service 适用于仅在集群内部通信的场景。

特点：

  • 内部访问：仅在集群内部可访问。

  • 自动发现：集群内的 Pod 可以通过 DNS 或环境变量发现其他 Service。

  • 负载均衡：自动将请求分发到后端的 Pod。

示例：
apiVersion: v1                       # 指定 Kubernetes API 版本
kind: Service                        # 资源类型为 Service
metadata:                            # 元数据部分name: admin                        # Service 的名称
spec:                                # Service 的具体配置ports:                             # 定义 Service 的端口配置- port: 80                       # Service 的端口号targetPort: 80                 # 后端 Pod 的目标端口号selector:                          # 用于选择后端 Pod 的标签选择器app: admin                       # 匹配标签为 app=admin 的 Podtype: ClusterIP                    # Service 类型为 ClusterIP

2.2 Headless Service

Headless Service 是一种特殊的 ClusterIP 类型，它不会分配 Cluster IP，kube-proxy 也不会处理它。这种类型的 Service 通常用于直接访问 Pod 的 IP 地址，适用于需要直接与 Pod 通信的场景。

示例：
apiVersion: v1                       # 指定 Kubernetes API 版本
kind: Service                        # 资源类型为 Service
metadata:                            # 元数据部分name: admin                        # Service 的名称
spec:                                # Service 的具体配置ports:                             # 定义 Service 的端口配置- port: 80                       # Service 的端口号targetPort: 80                 # 后端 Pod 的目标端口号selector:                          # 用于选择后端 Pod 的标签选择器app: admin                       # 匹配标签为 app=admin 的 Podtype: ClusterIP                    # Service 类型为 ClusterIPclusterIP: None                    # 设置为 None，表示不分配 Cluster IP

2.3 NodePort

NodePort 类型的 Service 会在每个节点上绑定一个端口，外部可以通过节点 IP 加端口的方式访问 Service。

特点：

  • 外部访问：可以通过节点 IP 加端口的方式访问。

  • 端口范围：默认端口范围为 30000-32767，可以通过修改 kube-apiserver 配置来扩展范围。

示例：
apiVersion: v1                       # 指定 Kubernetes API 版本
kind: Service                        # 资源类型为 Service
metadata:                            # 元数据部分name: admin                        # Service 的名称
spec:                                # Service 的具体配置ports:                             # 定义 Service 的端口配置- port: 80                       # Service 的端口号targetPort: 80                 # 后端 Pod 的目标端口号nodePort: 31771                # 在每个节点上绑定的端口号selector:                          # 用于选择后端 Pod 的标签选择器app: admin                       # 匹配标签为 app=admin 的 Podtype: NodePort                     # Service 类型为 NodePort

2.4 LoadBalancer

LoadBalancer 类型的 Service 通过云服务提供商的负载均衡器实现外部访问。它适用于云环境，不支持裸金属环境。

特点：

  • 外部负载均衡：通过云服务提供商的负载均衡器实现。

  • 自动分配 VIP：云服务提供商会自动分配一个外部 IP。

示例：
apiVersion: v1                       # 指定 Kubernetes API 版本
kind: Service                        # 资源类型为 Service
metadata:                            # 元数据部分name: admin                        # Service 的名称
spec:                                # Service 的具体配置ports:                             # 定义 Service 的端口配置- port: 80                       # Service 的端口号targetPort: 80                 # 后端 Pod 的目标端口号selector:                          # 用于选择后端 Pod 的标签选择器app: admin                       # 匹配标签为 app=admin 的 Podtype: LoadBalancer                 # Service 类型为 LoadBalancer

2.5 ExternalName

ExternalName 类型的 Service 通过 DNS CNAME 记录将请求转发到指定的外部域名。这种类型的 Service 适用于将外部服务引入 Kubernetes 集群。

示例：
apiVersion: v1                       # 指定 Kubernetes API 版本
kind: Service                        # 资源类型为 Service
metadata:                            # 元数据部分name: admin                        # Service 的名称
spec:                                # Service 的具体配置type: ExternalName                 # Service 类型为 ExternalNameexternalName: www.admin.org        # 指定外部域名

三、IPVS 模式

IPVS（IP Virtual Server）是一种高性能的负载均衡解决方案，适用于大规模集群环境。与默认的 iptables 模式相比，IPVS 模式可以显著降低 CPU 资源消耗。

3.1 IPVS 模式配置

  1. 安装 IPVS 工具： 在所有节点上安装 ipvsadm 工具：

    yum install ipvsadm -y  # 安装 IPVS 工具

  2. 修改 kube-proxy 配置： 将 kube-proxy 的代理模式切换为 IPVS 模式：

    kubectl -n kube-system edit cm kube-proxy  # 编辑 kube-proxy 配置

    修改配置文件，将 mode 设置为 ipvs。

  3. 重启 kube-proxy Pod： 重启 kube-proxy Pod 以应用新的配置：

    kubectl -n kube-system delete pods -l k8s-app=kube-proxy  # 删除旧的 kube-proxy Pod

  4. 验证 IPVS 配置： 使用 ipvsadm -Ln 命令查看 IPVS 规则：

    ipvsadm -Ln  # 查看 IPVS 规则

四、Ingress-nginx

Ingress-Nginx 是一个基于 Nginx 的 Kubernetes Ingress 控制器，它将外部 HTTP/HTTPS 流量路由到集群内的服务。Ingress 是一种用于控制和管理 HTTP/HTTPS 流量的 Kubernetes 资源，而 Ingress 控制器则是实现这些规则的实际组件

4.1 Ingress 的功能

  • 全局负载均衡：Ingress 提供的全局负载均衡能力，使得 Kubernetes 集群能够通过一个统一的入口管理外部流量，并根据规则将流量智能地分发到不同的后端服务。

  • 支持 7 层功能：支持 HTTP/HTTPS 路由、重定向、认证等功能。

  • 动态配置：Ingress Controller 是一个实际运行的组件，负责监听 Ingress 资源的变化，并根据这些资源定义的规则动态调整其内部配置。 

4.2 部署 Ingress-nginx

  1. 下载部署文件： 下载 Ingress-nginx 的部署文件：

    wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v1.11.2/deploy/static/provider/baremetal/deploy.yaml

  2. 修改镜像地址： 如果使用私有镜像仓库，需要修改部署文件中的镜像地址。

  3. 部署 Ingress-nginx： 应用部署文件：

    kubectl apply -f deploy.yaml  # 应用 Ingress-nginx 部署文件

  4. 验证部署： 检查 Ingress-nginx 的 Pod 和 Service 是否正常运行：

    kubectl -n ingress-nginx get pods  # 查看 Ingress-nginx 的 Pod 状态
kubectl -n ingress-nginx get svc   # 查看 Ingress-nginx 的 Service 状态

4.3 Ingress 的高级用法

4.3.1 基于路径的访问

通过 Ingress 的路径规则，可以将不同路径的请求转发到不同的后端服务。

apiVersion: networking.k8s.io/v1     # 指定 Kubernetes API 版本
kind: Ingress                        # 资源类型为 Ingress
metadata:                            # 元数据部分name: ingress1                     # Ingress 的名称
spec:                                # Ingress 的具体配置ingressClassName: nginx            # 指定 Ingress 类型为 nginxrules:                             # 定义规则- host: www.admin.org            # 指定主机名http:                          # 定义 HTTP 规则paths:                       # 定义路径规则- path: /v1                # 路径为 /v1pathType: Prefix         # 路径类型为前缀匹配backend:                 # 后端服务配置service:               # 指定后端服务name: myapp-v1       # 服务名称port:                # 服务端口number: 80         # 端口号- path: /v2                # 路径为 /v2pathType: Prefix         # 路径类型为前缀匹配backend:                 # 后端服务配置service:               # 指定后端服务name: myapp-v2       # 服务名称port:                # 服务端口number: 80         # 端口号
4.3.2 基于域名的访问

通过 Ingress 的主机名规则，可以将不同域名的请求转发到不同的后端服务。

apiVersion: networking.k8s.io/v1     # 指定 Kubernetes API 版本
kind: Ingress                        # 资源类型为 Ingress
metadata:                            # 元数据部分name: ingress2                     # Ingress 的名称
spec:                                # Ingress 的具体配置ingressClassName: nginx            # 指定 Ingress 类型为 nginxrules:                             # 定义规则- host: myappv1.admin.org        # 指定主机名http:                          # 定义 HTTP 规则paths:                       # 定义路径规则- path: /                  # 路径为 /pathType: Prefix         # 路径类型为前缀匹配backend:                 # 后端服务配置service:               # 指定后端服务name: myapp-v1       # 服务名称port:                # 服务端口number: 80         # 端口号- host: myappv2.admin.org        # 指定主机名http:                          # 定义 HTTP 规则paths:                       # 定义路径规则- path: /                  # 路径为 /pathType: Prefix         # 路径类型为前缀匹配backend:                 # 后端服务配置service:               # 指定后端服务name: myapp-v2       # 服务名称port:                # 服务端口number: 80         # 端口号
4.3.3 TLS 加密

通过 Ingress 的 TLS 功能，可以为服务启用 HTTPS 加密。

# 创建 TLS 证书
openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -keyout tls.key -x509 -days 365 -subj "/CN=nginxsvc/O=nginxsvc" -out tls.crt
# 创建 Secret
kubectl create secret tls web-tls-secret --key tls.key --cert tls.crt
apiVersion: networking.k8s.io/v1     # 指定 Kubernetes API 版本
kind: Ingress                        # 资源类型为 Ingress
metadata:                            # 元数据部分name: ingress3                     # Ingress 的名称
spec:                                # Ingress 的具体配置tls:                               # 定义 TLS 配置- hosts:                         # 定义支持的主机名- myapp-tls.admin.org        # 主机名secretName: web-tls-secret     # 引用的 TLS Secret 名称ingressClassName: nginx            # 指定 Ingress 类型为 nginxrules:                             # 定义规则- host: myapp-tls.admin.org      # 指定主机名http:                          # 定义 HTTP 规则paths:                       # 定义路径规则- path: /                  # 路径为 /pathType: Prefix         # 路径类型为前缀匹配backend:                 # 后端服务配置service:               # 指定后端服务name: myapp-v1       # 服务名称port:                # 服务端口number: 80         # 端口号
4.3.4 基于用户认证

通过 Ingress 的认证功能，可以为服务添加用户认证。

# 创建认证文件
htpasswd -cm auth admin
apiVersion: networking.k8s.io/v1     # 指定 Kubernetes API 版本
kind: Ingress                        # 资源类型为 Ingress
metadata:                            # 元数据部分annotations:                       # 定义注解nginx.ingress.kubernetes.io/auth-type: basic  # 认证类型为基本认证nginx.ingress.kubernetes.io/auth-secret: auth-web  # 引用的认证 Secret 名称nginx.ingress.kubernetes.io/auth-realm: "Please input username and password"  # 认证提示信息name: ingress4                     # Ingress 的名称
spec:                                # Ingress 的具体配置tls:                               # 定义 TLS 配置- hosts:                         # 定义支持的主机名- myapp-tls.admin.org        # 主机名secretName: web-tls-secret     # 引用的 TLS Secret 名称ingressClassName: nginx            # 指定 Ingress 类型为 nginxrules:                             # 定义规则- host: myapp-tls.admin.org      # 指定主机名http:                          # 定义 HTTP 规则paths:                       # 定义路径规则- path: /                  # 路径为 /pathType: Prefix         # 路径类型为前缀匹配backend:                 # 后端服务配置service:               # 指定后端服务name: myapp-v1       # 服务名称port:                # 服务端口number: 80         # 端口号
4.3.5 URL 重定向

通过 Ingress 的重定向功能，可以将请求重定向到指定的路径。

apiVersion: networking.k8s.io/v1     # 指定 Kubernetes API 版本
kind: Ingress                        # 资源类型为 Ingress
metadata:                            # 元数据部分annotations:                       # 定义注解nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$2  # 重定向目标路径nginx.ingress.kubernetes.io/use-regex: "true"    # 启用正则表达式name: ingress5                     # Ingress 的名称
spec:                                # Ingress 的具体配置ingressClassName: nginx            # 指定 Ingress 类型为 nginxrules:                             # 定义规则- host: myapp-tls.admin.org      # 指定主机名http:                          # 定义 HTTP 规则paths:                       # 定义路径规则- path: /lee(/|$)(.*)      # 匹配路径 /lee/ 或 /leepathType: ImplementationSpecific  # 路径类型为特定实现backend:                 # 后端服务配置service:               # 指定后端服务name: myapp-v1       # 服务名称port:                # 服务端口number: 80         # 端口号

五、Canary 金丝雀发布

5.1 什么是金丝雀发布

金丝雀发布是一种软件发布策略，通过将新版本的服务逐步暴露给部分用户，以降低新版本可能带来的风险。如果新版本运行正常，则逐步扩大范围，最终完成全面更新。

5.2 金丝雀发布方式

5.2.1 基于 Header 的灰度发布

通过 HTTP Header 来控制流量的分发，适用于需要逐步验证新版本的场景。

apiVersion: networking.k8s.io/v1     # 指定 Kubernetes API 版本
kind: Ingress                        # 资源类型为 Ingress
metadata:                            # 元数据部分annotations:                       # 定义注解nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"  # 启用金丝雀发布nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header: "version"  # 指定 Header 名称nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header-value: "2"  # 指定 Header 值name: myapp-v2-ingress              # Ingress 的名称
spec:                                # Ingress 的具体配置ingressClassName: nginx            # 指定 Ingress 类型为 nginxrules:                             # 定义规则- host: myapp.admin.org          # 指定主机名http:                          # 定义 HTTP 规则paths:                       # 定义路径规则- path: /                  # 路径为 /pathType: Prefix         # 路径类型为前缀匹配backend:                 # 后端服务配置service:               # 指定后端服务name: myapp-v2       # 服务名称port:                # 服务端口number: 80         # 端口号
5.2.2 基于权重的灰度发布

通过配置权重来控制流量的分发，适用于需要逐步调整流量比例的场景。

apiVersion: networking.k8s.io/v1     # 指定 Kubernetes API 版本
kind: Ingress                        # 资源类型为 Ingress
metadata:                            # 元数据部分annotations:                       # 定义注解nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"  # 启用金丝雀发布nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: "10"  # 新版本权重nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight-total: "100"  # 总权重name: myapp-v2-ingress              # Ingress 的名称
spec:                                # Ingress 的具体配置ingressClassName: nginx            # 指定 Ingress 类型为 nginxrules:                             # 定义规则- host: myapp.admin.org          # 指定主机名http:                          # 定义 HTTP 规则paths:                       # 定义路径规则- path: /                  # 路径为 /pathType: Prefix         # 路径类型为前缀匹配backend:                 # 后端服务配置service:               # 指定后端服务name: myapp-v2       # 服务名称port:                # 服务端口number: 80         # 端口号

http://www.ppmy.cn/news/1577773.html

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一、数据仓库中的决策分析 1. 定义 决策分析在数据仓库中是指利用存储在数据仓库中的数据，通过分析和报告生成支持决策的信息。数据仓库整合了来自不同来源的数据，经过清洗和转换，提供了一个统一的视图，帮助管理层和决策者做出明…
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vLLM + Open-WebUI 本地私有化部署 DeepSeek-R1-Distill-Qwen-32B 方案

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一、vLLM 部署 DeepSeek-R1-Distill-Qwen-32B DeepSeek-R1-Distill 系列模型是 DeepSeek-R1 的蒸馏模型，官方提供了从 1.5B - 70B 不同尺寸大小的模型。特别适合在计算资源有限的环境中部署。 DeepSeek-R1 各个版本的蒸馏模型评估结果如下： 其中 DeepS…
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使用浏览器插件GitZip一次性下载多个Github文件

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在Edge插件商店中下载GitZip 在github中选择想要下载的文件 然后你会发现右下角一个黑箭头→，点击黑箭头，会出现提示： 你就按照它的提示来，点击GitZip的图标，接着会出现： 点击Private，然后按照…
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Android 仿 DeepSeek 思考效果：逐字显示 AI 生成内容，支持加粗、颜色，复制内容

Android 仿 DeepSeek 思考效果：逐字显示 AI 生成内容，支持加粗、颜色，复制内容

最近特别火的非AI莫属了，对我们高级搬运工太友好了，不管是网页端还是APP端，输入你要问的问题，都会逐字给你显示出来，有的还会加粗，这种效果看着不错，今天就带大家一起来实现。有啥更好的建议请在…
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Array and string offset access syntax with curly braces is deprecated

Array and string offset access syntax with curly braces is deprecated

警告信息 “Array and string offset access syntax with curly braces is deprecated” 是 PHP 中的一个弃用警告（Deprecation Notice），表明在 PHP 中使用花括号 {} 来访问数组或字符串的偏移量已经被标记为过时。 背景 在 PHP 的早期版本…
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