使用Service发布前后端应用程序

使用Service发布前后端应用程序

部署前端（Frontend）微服务和后端（Backend）微服务是比较常见的应用场景。使用Service就可以在Kubernetes集群中实现这种部署，本例以nginx作为前端应用程序，Tomcat作为后端应用程序，分别创建两个Service，前端Service对外发布，前端的Pod通过后端Service的域名连接后端

一、创建并发布后端应用程序

将请求从前端发送到后端的关键是后端Service。为简化实验，本例的后端应用程序选择基本的Tomcat服务器。

（1）使用Deployment部署该应用程序

[root@master ~]# vim backend-deploy.yaml
[root@master ~]# cat backend-deploy.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: backend
spec:selector:matchLabels:                      # 多标签选择器app: webapptier: backendreplicas: 3template:metadata:labels:app: webapptier: backendspec:containers:                     # 容器运行Tomcat服务器- name: tomcatimage: tomcat:8.0-alpineports:- containerPort: 8080

（2）执行创建Deployment

[root@master ~]# kubectl apply -f backend-deploy.yaml 
deployment.apps/backend created

（3）使用Service发布该应用程序

[root@master ~]# vim backend-service.yaml
[root@master ~]# cat  backend-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: webapp
spec:selector:                 # 组合多标签选择器来选择目标Podapp: webapptier: backendports:- protocol: TCPport: 80targetPort: 8080

（4）执行创建Service

[root@master ~]# kubectl apply -f backend-service.yaml 
service/webapp created

（5）查看Service详细信息

[root@master ~]# kubectl get pods
NAME                      READY   STATUS              RESTARTS   AGE
backend-5c94c696c-2jb4g   1/1     Running             0          11m
backend-5c94c696c-8hmvv   0/1     ContainerCreating   0          11m
backend-5c94c696c-pw4mj   1/1     Running             0          11m
[root@master ~]# kubectl describe service webapp
Name:              webapp
Namespace:         default
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=webapp,tier=backend
Type:              ClusterIP
IP Family Policy:  SingleStack
IP Families:       IPv4
IP:                10.107.1.140
IPs:               10.107.1.140
Port:              <unset>  80/TCP
TargetPort:        8080/TCP
Endpoints:         10.244.166.135:8080,10.244.166.136:8080
Session Affinity:  None
Events:            <none>

至此，名为webapp的Service可以将请求流量发送到后端服务的2个副本上。Service用于发送网络流量，是的后端微服务总是可以访问，但是此Service在集群外部无法访问也无法解析。

二、创建并发布前端应用程序

接下来创建一个可在集群外部访问的前端应用程序，并通过代理前端的请求连接到后端应用程序。本例的前端应用程序选择nginx。与后端应用程序类似，前端应用程序包含一个Deployment和一个Service，唯一的区别是前端Service要提供外部访问。

（1）创建ConfigMap，将nginx的上游服务器配置为后端应用程序

nginx除了可以直接作为Web服务器使用外，还可以通过反向代理将请求转发给上游服务器。本例前端使用的是原生的nginx镜像，需要自定义配置文件，将请求转发给前面发布的后端Service。

首先创建一个nginx配置文件

[root@master ~]# cat nginx.conf 
# Backend 是 Nginx 的内部标识符，用于命名以下特定的上游服务器（upstream）
upstream Backend {# webapp 是 Kubernetes 中的后端服务所使用的内部DNS名称server webapp;
}
server {listen 80;location / {# 以下语句将流量通过代理方式转发到名为Backend的上游服务器proxy_pass http://Backend;}
}

Service具有服务发现机制，前端应用程序通过后端Service的域名就可以将请求发送到后端Pod

然后基于该配置文件创建名为nginx-config的ConfigMap，供前端使用

[root@master ~]# kubectl create configmap nginx-config --from-file=nginx.conf
configmap/nginx-config created

（2）创建Deployment

[root@master ~]# vim frontend-deploy.yaml
[root@master ~]# cat frontend-deploy.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: frontend
spec:selector:matchLabels:app: webapptier: frontendreplicas: 1                              # 前端只提供一个副本template:metadata:labels:app: webapptier: frontendspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.14.2volumeMounts:                     # 挂载由ConfigMap提供的配置文件- name: nginx-configmountPath: /etc/nginx/conf.d/default.confsubPath: nginx.confvolumes:                               # 定义由ConfigMap提供的特殊卷- name: nginx-configconfigMap:name: nginx-configitems:- key: nginx.confpath: nginx.conf[root@master ~]# 

注意，这里的容器挂载了由上述ConfigMap提供的nginx配置文件

（3）执行创建

[root@master ~]# kubectl apply -f frontend-deploy.yaml 
deployment.apps/frontend created

（4）创建Service

[root@master ~]# cat frontend-service.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: frontend
spec:type: NodePort              # Service类型为NodePortselector:app: webapptier: frontendports:- protocol: TCPport: 80targetPort: 80nodePort: 30080             # 节点上绑定的端口

实际应用中，大多会使用LoadBalancer类型的Service，利用云提供商的负载均衡器实现从集群外部访问的目的。为了便于实验，这里改用NodePort类型的Service，通过节点IP地址和端口对外发布应用程序。

（5）执行创建

[root@master ~]# kubectl apply -f frontend-service.yaml 
service/frontend created

（6）列出该Service的基本信息

[root@master ~]# kubectl get svc frontend
NAME       TYPE       CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
frontend   NodePort   10.101.220.232   <none>        80:30080/TCP   47s

（7）该Service仅运行一个Pod副本，执行以下命令列出该Pod信息。

[root@master ~]# kubectl get po --selector="tier=frontend" -o wide
NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP             NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
frontend-85bf7d77d8-xfzbl   1/1     Running   0          5m3s   10.244.104.1   node2   <none>           <none>

可以发现，该Service的Pod副本在node2节点上运行。但是，外部用户可以通过集群中任一节点的IP地址（域名）和节点端口来访问该Service发布的应用程序。至此，前端和后端的连接已经完成。

---

三、通过前端发送流量进行测试

可以使用curl命令通过前端Service的集群节点IP地址和端口访问服务端点，进行简单的测试，结果发现能够访问后端的Tomcat服务器。例如，访问node1节点：

[root@master ~]# curl http://192.168.10.31:30080
...<h1>Apache Tomcat/8.0.53</h1>
...
[root@master ~]# 

使用浏览器访问该前端Service，这里访问另一个节点node2（IP地址为192.168.10.32），进一步验证了前后端的成功连接。

测试完毕后，删除创建的对象

[root@master ~]# kubectl get pods
NAME                        READY   STATUS              RESTARTS   AGE
backend-5c94c696c-2jb4g     1/1     Running             0          36m
backend-5c94c696c-8hmvv     0/1     ContainerCreating   0          36m
backend-5c94c696c-pw4mj     1/1     Running             0          36m
frontend-85bf7d77d8-xfzbl   1/1     Running             0          12m
[root@master ~]# kubectl delete services frontend webapp
service "frontend" deleted
service "webapp" deleted
[root@master ~]# kubectl delete deployment frontend backend
deployment.apps "frontend" deleted
deployment.apps "backend" deleted
[root@master ~]# kubectl delete cm nginx-config
configmap "nginx-config" deleted
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME                      READY   STATUS        RESTARTS   AGE
backend-5c94c696c-8hmvv   0/1     Terminating   0          37m
[root@master ~]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1    <none>        443/TCP   27d
[root@master ~]# kubectl get cm
NAME               DATA   AGE
kube-root-ca.crt   1      27d
[root@master ~]# kubectl delete pod backend-5c94c696c-8hmvv --grace-period=0 --force
Warning: Immediate deletion does not wait for confirmation that the running resource has been terminated. The resource may continue to run on the cluster indefinitely.
pod "backend-5c94c696c-8hmvv" force deleted
[root@master ~]# kubectl get pods
No resources found in default namespace.
[root@master ~]#