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使用 Service 把前端连接到后端

本任务会描述如何创建前端微服务和后端微服务。后端微服务是一个 hello 欢迎程序。 前端和后端的连接是通过 Kubernetes 服务对象(Service object)完成的。

教程目标

  • 使用部署对象(Deployment object)创建并运行一个微服务
  • 从后端将流量路由到前端
  • 使用服务对象把前端应用连接到后端应用

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。 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/hello.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: hello
      tier: backend
      track: stable
  replicas: 7
  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/hello.yaml

查看后端的 Deployment 信息:

kubectl describe deployment hello

输出类似于:

Name:                           hello
Namespace:                      default
CreationTimestamp:              Mon, 24 Oct 2016 14:21:02 -0700
Labels:                         app=hello
                                tier=backend
                                track=stable
Selector:                       app=hello,tier=backend,track=stable
Replicas:                       7 updated | 7 total | 7 available | 0 unavailable
StrategyType:                   RollingUpdate
MinReadySeconds:                0
RollingUpdateStrategy:          1 max unavailable, 1 max surge
OldReplicaSets:                 <none>
NewReplicaSet:                  hello-3621623197 (7/7 replicas created)
Events:
...

创建后端服务对象(Service object)

前端连接到后端的关键是 Service。Service 创建一个固定 IP 和 DNS 解析名入口, 使得后端微服务可达。Service 使用 selector 标签来寻找目标 Pod。

首先,浏览 Service 的配置文件:

service/access/hello-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 Service 将流量路由到包含 app: hellotier: backend 标签的 Pod。

创建 hello Service:

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/access/hello-service.yaml

此时,你已经有了一个在运行的后端 Deployment,你也有了一个 Service 用于路由网络流量。

创建前端应用

既然你已经有了后端应用,你可以创建一个前端应用连接到后端。前端应用通过 DNS 名连接到后端的工作 Pods。 DNS 名是 “hello”,也就是 Service 配置文件中 name 字段的值。

前端 Deployment 中的 Pods 运行一个 nginx 镜像,这个已经配置好镜像去寻找后端的 hello Service。 只是 nginx 的配置文件:

service/access/frontend.conf
upstream hello {
    server hello;
}

server {
    listen 80;

    location / {
        proxy_pass http://hello;
    }
}

与后端类似,前端用包含一个 Deployment 和一个 Service。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。

service/access/frontend.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: frontend
spec:
  selector:
    app: hello
    tier: frontend
  ports:
  - protocol: "TCP"
    port: 80
    targetPort: 80
  type: LoadBalancer
---
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.yaml

通过输出确认两个资源都已经被创建:

deployment "frontend" created
service "frontend" created

注意: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

使用相同的命令直到它显示外部 IP 地址:

NAME       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP        PORT(S)  AGE
frontend   10.51.252.116   XXX.XXX.XXX.XXX    80/TCP   1m

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>

后端生成的消息输出如下:

{"message":"Hello"}

接下来

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