如何使用K8s来实现服务的注册与发现

1. K8s 组件

• configMap
• kube-apiserver
• scheduler
• etcd
• controller
• kube-proxy

   

K8s 中主要通过 kube-proxy 负责为 Service 提供 cluster 内部的服务发现和负载均衡，它是 K8s 集群内部的负载均衡器，也是一个分布式代理服务器，在 K8s 的每个节点上都有一个，这一设计体现了它的伸缩性优势，需要访问服务的节点越多，提供负载均衡能力的 kube-proxy 就越多，高可用节点也随之增多。通过 K8s service 的 "ClusterIP" 来实现集群内服务的 LB，当然，如果集群外需要访问 Service 对应的所有具有相同功能的 pod 应用程序，则可以通过 K8s service 的另外一种方式来实现："NodePort"。

2. 基于 Service 实现微服务负载均衡

在 Java 语言，或其它语言中，通常需要做很多繁重的组件来实现服务的 LB。例如：Dubbo、SpringCloud、甚至 SpringCloudAlibaba 等。当然，对于 Python、Go 等语言，也有其 Restful API，所以也会集成标准的代理插件来进行做传统的 LB。但对于云原生时代的到来，服务容器化让微服务的访问更好了。K8s Service 提供的 LB，即为无语言边际的负载均衡，不用考虑任何语言的阻碍，只要是通用的 Restful API，即可借助 service 来进行处理集群内部微服务之间的 LB。

在 K8s 集群中，如果内部访问，可以简单的通过 servicename 来进行访问。例如：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: web-server-service
  namespace: default
spec:
  ports:
    - name: web-server
      port: 80
      targetPort: web-server-port
  selector:
    app: web-server

通过 selector 将 service 与服务 pod 对应起来，创建一个微服务的 service，默认其形式是：ClusterIP，则可以通过如下来访问该 service 对应的后端 pod:

curl http://$service_name.$namespace.svc.cluster.local:$service_port/api/v1/***

这里，K8s 通过虚拟出一个集群 IP，利用 kube-proxy 为 service 提供 cluster 内的服务发现和负载均衡，上面说了 kube-proxy 的功能。

Name:              web-server-service
Namespace:         default
Type:              ClusterIP
IP:                20.16.249.134
Port:              <unset>  80/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         20.162.35.223:80
Session Affinity:  None
Events:            <none>

3. 高可用案例

3.1 传统微服务请求案例

传统的微服务中，不同语言构建的微服务架构很多，一般直接通过 http 协议进行访问，在同一种语言中，又会出现一种集成框架模式来实现微服务架构。如：Java 中 Dubbo、Springcloud 等，但其繁琐的框架结构导致了服务的繁重。

3.2 跨语言间微服务的互通

在 k8s 集群内，通过 kube-proxy 结合 service 等一些功能组件来实现微服务之间的调用，不管是同语言也好，跨语言也罢。都会很好的进行处理，包括实现高可用以及负载均衡、服务治理等。

任何一个 k8s 集群中的 pod 都可以通过 http 协议来访问其它 pod 的服务:

root@rest-server-ver2-ds-vcfc7:/usr/src/app# curl http://web-server-service.kube-system.svc.cluster.local:80/api/v1/healthz
{
  "status": {
    "code": 0,
    "msg": "success"
  },
  "data": "success"
}root@rest-server-ver2-ds-vcfc7:/usr/src/app#