使用 Service 把前端连接到后端
本任务会描述如何创建前端(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。
教程目标
- 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=LoadBalancer
的 Service 对象将前端微服务暴露到集群外部
准备开始
你必须拥有一个 Kubernetes 的集群,同时你的 Kubernetes 集群必须带有 kubectl 命令行工具。 建议在至少有两个节点的集群上运行本教程,且这些节点不作为控制平面主机。 如果你还没有集群,你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群,或者你可以使用下面任意一个 Kubernetes 工具构建:
要获知版本信息,请输入 kubectl version
.
本任务使用外部负载均衡服务, 所以需要对应的可支持此功能的环境。如果你的环境不能支持,你可以使用 NodePort 类型的服务代替。
使用部署对象(Deployment)创建后端
后端是一个简单的 hello 欢迎微服务应用。这是后端应用的 Deployment 配置文件:
service/access/backend-deployment.yaml
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: backend
spec:
selector:
matchLabels:
app: hello
tier: backend
track: stable
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: hello
tier: backend
track: stable
spec:
containers:
- name: hello
image: "gcr.io/google-samples/hello-go-gke:1.0"
ports:
- name: http
containerPort: 80
...
创建后端 Deployment:
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/access/backend-deployment.yaml
查看后端的 Deployment 信息:
kubectl describe deployment backend
输出类似于:
Name: backend
Namespace: default
CreationTimestamp: Mon, 24 Oct 2016 14:21:02 -0700
Labels: app=hello
tier=backend
track=stable
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: 1 max unavailable, 1 max surge
Pod Template:
Labels: app=hello
tier=backend
track=stable
Containers:
hello:
Image: "gcr.io/google-samples/hello-go-gke:1.0"
Port: 80/TCP
Environment: <none>
Mounts: <none>
Volumes: <none>
Conditions:
Type Status Reason
---- ------ ------
Available True MinimumReplicasAvailable
Progressing True NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets: <none>
NewReplicaSet: hello-3621623197 (3/3 replicas created)
Events:
...
创建 hello
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。
首先,浏览 Service 的配置文件:
service/access/backend-service.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: hello
spec:
selector:
app: hello
tier: backend
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: http
...
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。
创建后端 Service:
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/access/backend-service.yaml
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。
创建前端应用
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
,也就是 examples/service/access/backend-service.yaml
配置 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。下面是 nginx 的配置文件:
service/access/frontend-nginx.conf
# 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: LoadBalancer
,也就是说,Service 会使用你的云服务商的默认负载均衡设备,从而实现从集群外访问的目的。
service/access/frontend-service.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: frontend
spec:
selector:
app: hello
tier: frontend
ports:
- protocol: "TCP"
port: 80
targetPort: 80
type: LoadBalancer
...
service/access/frontend-deployment.yaml
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: frontend
spec:
selector:
matchLabels:
app: hello
tier: frontend
track: stable
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
app: hello
tier: frontend
track: stable
spec:
containers:
- name: nginx
image: "gcr.io/google-samples/hello-frontend:1.0"
lifecycle:
preStop:
exec:
command: ["/usr/sbin/nginx","-s","quit"]
...
创建前端 Deployment 和 Service:
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/access/frontend-deployment.yaml
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/access/frontend-service.yaml
通过输出确认两个资源都已经被创建:
deployment.apps/frontend created
service/frontend created
说明: 这个 nginx 配置文件是被打包在 容器镜像 里的。 更好的方法是使用 ConfigMap, 这样的话你可以更轻易地更改配置。
与前端 Service 交互
一旦你创建了 LoadBalancer 类型的 Service,你可以使用这条命令查看外部 IP:
kubectl get service frontend
外部 IP 字段的生成可能需要一些时间。如果是这种情况,外部 IP 会显示为 <pending>
。
NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
frontend 10.51.252.116 <pending> 80/TCP 10s
当外部 IP 地址被分配可用时,配置会更新,在 EXTERNAL-IP
头部下显示新的 IP:
NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
frontend 10.51.252.116 XXX.XXX.XXX.XXX 80/TCP 1m
这一新的 IP 地址就可以用来从集群外与 frontend
服务交互了。
通过前端发送流量
前端和后端已经完成连接了。你可以使用 curl 命令通过你的前端 Service 的外部 IP 访问服务端点。
curl http://${EXTERNAL_IP} # 将 EXTERNAL_P 替换为你之前看到的外部 IP
输出显示后端生成的消息:
{"message":"Hello"}
清理现场
要删除服务,输入下面的命令:
kubectl delete services frontend backend
要删除在前端和后端应用中运行的 Deployment、ReplicaSet 和 Pod,输入下面的命令:
kubectl delete deployment frontend backend
接下来
- 进一步了解 Service
- 进一步了解 ConfigMap
- 进一步了解 Service 和 Pods 的 DNS