使用服务连接前端到后端

本任务演示了如何创建 frontend 和 backend 微服务。backend 微服务是一个 hello 问候服务。frontend 使用 nginx 和 Kubernetes Service 对象暴露 backend。

目标

使用 Deployment 对象创建并运行示例 hello backend 微服务。
使用 Service 对象将流量发送到 backend 微服务的多个副本。
创建并运行 nginx frontend 微服务，同样使用 Deployment 对象。
配置 frontend 微服务以将流量发送到 backend 微服务。
使用 type=LoadBalancer 的 Service 对象将 frontend 微服务暴露到集群外部。

准备工作

你需要拥有一个 Kubernetes 集群，并且 kubectl 命令行工具已配置为与集群通信。建议在至少有两个非控制平面节点的集群上运行本教程。如果还没有集群，可以使用 minikube 创建一个，或者使用以下某个 Kubernetes 演练场：

要检查版本，输入命令 kubectl version。

本任务使用带外部负载均衡器的 Service，这需要支持的环境。如果你的环境不支持此特性，可以使用 NodePort 类型的 Service 代替。

使用 Deployment 创建 backend

backend 是一个简单的 hello 问候微服务。这是 backend Deployment 的配置文件：

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 backend Deployment

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

查看 backend Deployment 的信息

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

从 frontend 发送请求到 backend 的关键在于 backend Service。Service 创建了一个持久的 IP 地址和 DNS 名称条目，以便 backend 微服务始终可以被访问到。Service 使用选择器（selector）来查找它要路由流量的 Pod。

首先，查看 Service 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
...

在配置文件中，可以看到名为 hello 的 Service 将流量路由到带有标签 app: hello 和 tier: backend 的 Pods。

创建 backend Service

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

至此，你拥有一个运行 hello 应用三个副本的 backend Deployment，以及一个可以将流量路由到它们的 Service。然而，这个 Service 在集群外部既不可用也不可解析。

创建 frontend

现在 backend 已经运行起来了，你可以创建一个从集群外部可访问的 frontend，并通过代理请求连接到 backend。

frontend 使用分配给 backend Service 的 DNS 名称向 backend worker Pods 发送请求。DNS 名称是 hello，这是 examples/service/access/backend-service.yaml 配置文件中 name 字段的值。

frontend Deployment 中的 Pods 运行着一个 nginx 镜像，它被配置为将请求代理到 hello backend Service。这是 nginx 的配置文件：

service/access/frontend-nginx.conf

# The identifier Backend is internal to nginx, and used to name this specific upstream
upstream Backend {
    # hello is the internal DNS name used by the backend Service inside Kubernetes
    server hello;
}
server {
listen 80;
location / {
    # The following statement will proxy traffic to the upstream named Backend
    proxy_pass http://Backend;
}
}

与 backend 类似，frontend 也有一个 Deployment 和一个 Service。backend 和 frontend 的 Service 的一个重要区别在于，frontend Service 的配置中有 type: LoadBalancer，这意味着该 Service 使用你的云提供商提供的负载均衡器，并且可以从集群外部访问。

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 frontend 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

输出会验证两个资源都已创建

deployment.apps/frontend created
service/frontend created

注意

nginx 配置已经构建到容器镜像中。更好的做法是使用 ConfigMap，这样可以更轻松地更改配置。

与 frontend Service 交互

创建 LoadBalancer 类型的 Service 后，可以使用此命令查找外部 IP：

kubectl get service frontend --watch

这将显示 frontend Service 的配置并观察其变化。最初，外部 IP 显示为 <pending>

NAME       TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)  AGE
frontend   LoadBalancer   10.51.252.116   <pending>     80/TCP   10s

但是，一旦分配了外部 IP，配置就会更新，在 EXTERNAL-IP 标题下包含新的 IP。

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

现在可以使用该 IP 从集群外部与 frontend Service 进行交互。

通过 frontend 发送流量

frontend 和 backend 现在已连接。你可以使用 curl 命令访问 frontend Service 的外部 IP 上的端点。

curl http://${EXTERNAL_IP} # replace this with the EXTERNAL-IP you saw earlier

输出显示 backend 生成的消息：

{"message":"Hello"}

清理

要删除 Services，输入以下命令：

kubectl delete services frontend backend

要删除运行 backend 和 frontend 应用的 Deployments、ReplicaSets 和 Pods，输入以下命令：

kubectl delete deployment frontend backend

接下来

了解更多关于Services的信息
了解更多关于ConfigMaps的信息
了解更多关于Service 和 Pod 的 DNS的信息

最后修改时间：太平洋时间 2023 年 8 月 24 日下午 6:38：Use code_sample shortcode instead of code shortcode (e8b136c3b3)