Docker/Kubernetes 実践コンテナ開発入門@25日目

Docker/Kubernetes 実践コンテナ開発入門：書籍案内｜技術評論社

昨日は ReplicaSet で Pod の複製とその上位の Deployment で ReplicaSet のバージョン管理やロールバックを行いました。

今回は Service についてやっていきます。

5.9 Service

  • Service とは、Pod の集合にアクセスするための経路を定義するリソース

  • Service のターゲットとなる一連の Pod は、Service で定義するラベルセレクタによって決定

  • simple-replicaset-with-label.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: echo-spring
  labels:
    app: echo
    release: spring
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: echo
      release: spring
  template:
    metadata:
      labels:
        app: echo
        release: spring
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: gihyodocker/nginx:latest
        env:
        - name: BACKEND_HOST
          value: localhost:8080
        ports:
        - containerPort: 80
      - name: echo
        image: gihyodocker/echo:latest
        ports:
        - containerPort: 8080

---
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: echo-summer
  labels:
    app: echo
    release: summer
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: echo
      release: summer
  template:
    metadata:
      labels:
        app: echo
        release: summer
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: gihyodocker/nginx:latest
        env:
        - name: BACKEND_HOST
          value: localhost:8080
        ports:
        - containerPort: 80
      - name: echo
        image: gihyodocker/echo:latest
        ports:
        - containerPort: 8080
  • マニフェストファイルを k8s クラスタに反映
$ kubectl apply -f simple-replicaset-with-label.yaml
replicaset.apps/echo-spring created
replicaset.apps/echo-summer created
  • 作成された Pod を確認
$ kubectl get pod -l app=echo -l release=spring
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
echo-spring-5dprx   2/2     Running   0          55s

$ kubectl get pod -l app=echo -l release=summer
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
echo-summer-2xj8q   2/2     Running   0          2m47s
echo-summer-vjv9j   2/2     Running   0          2m47s

  • release=summer を持つ Pod だけにアクセスできる Service を作る

  • simple-service.yaml

    • spec.selector 属性には、Service のターゲットとなる Pod が持つラベルを指定
      • 対象の Pod があった場合は Service 経由でトラフィックが流れるようになる => Rails でいうルーティングに近いものがある
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: echo
spec:
  selector:
    app: echo
    release: summer
  ports:
    - name: http
      port: 80
  • k8s クラスタに反映
$ kubectl apply -f simple-service.yaml
service/echo created
  • 作成された Service を確認
$  kubectl get svc echo
NAME   TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
echo   ClusterIP   10.111.36.1   <none>        80/TCP    20s

  • 実際に、release=summer を持つ Pod だけにトラフィックが流れる確認

  • 基本的に Service は k8s クラスタの中からしかアクセスできない => 外部からはアクセスできないということか

  • k8s クラスタ内にデバッグコンテナをデプロイ → デバッグコンテナから curl コマンドで HTTP リクエストを送る

$ kubectl run -i --rm --tty debug --image=gihyodocker/fundamental:0.1.0 --restart=Never -- bash -il
If you don't see a command prompt, try pressing enter.
debug:/# curl http://echo/ # ← HTTPリクエストを送信
Hello Docker!!debug:/#
  • 各 Pod のログを確認すると、summer のラベルを持つ Pod のみログが確認できる
$ kubectl logs -f echo-summer-2xj8q -c echo
2020/11/08 14:35:35 start server

$ kubectl logs -f echo-summer-vjv9j -c echo
2020/11/08 14:35:32 start server
2020/11/08 14:48:14 received request # ← summerのラベルを持つPodのみログが出力されている

$ kubectl logs -f echo-spring-5dprx -c echo
2020/11/08 14:35:28 start server

コラム Service の名前解決

  • k8s クラスタ内の DNS では、Service をService名.Namespace名.svc.localで名前解決できる
$ curl http://echo.default.svc.local # 基本はこう

$ curl http://echo.default # svc.lodalは省略可能

$ curl http://echo # さらに同一Namespace内であればNamespace名も省略可能

5.9.1 ClusterIP Service

  • Sevice には様々な種類がある。
  • デフォルトは ClusterIP Service
  • K8s クラスタ上の内部 IP アドレスに Service を公開できる
  • Pod から別の Pod へのアクセスが Service を介してできる => ただし、外からはアクセスできない

5.9.2 NodePort Service

  • クラスタ外からアクセスできる Service
  • 各ノード上から Service ポートへ接続するためのグローバルなポートを開ける
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: echo
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: echo
  ports:
    - name: http
      port: 80
  • Service を作成
$ kubectl apply -f simple-node-port-service.yaml
service/echo configured
  • 作成した Service を確認
    • 80:30026/TCP と表示されているようにノードの 30026 ポートから Service にアクセスできる
$ kubectl get svc echo
NAME   TYPE       CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
echo   NodePort   10.111.36.1   <none>        80:30026/TCP   25mj
  • 次のようにhttp://127.0.0.1:30026でアクセスできる
$ curl http://127.0.0.1:30026
Hello Docker!!

5.9.3 LoadBalancer Service

  • ローカル k8s 環境では利用できない Service
  • 主に各クラウドプラットフォームで提供されているロードバランサーと連携するためのもの
    • GCP
      • Cloud Load Balancing が対応
    • AWS
      • Elastic Load Balancing が対応

5.9.4 ExternalName Service

  • selector も port 定義もない特殊な Service

  • k8s クラスタ内から外部のホストを解決するためのエイリアスを提供

  • 次の例では、gihyo.jp を gihyou で名前解決できる

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: gihyo
spec:
  type: ExternalName
  externalName: gihyo.jp

今日の学び

  • Service は、アクセスする先の Pod を指定するためのリソース
    • spec.selector 属性で、Service のターゲットとなる Pod が持つラベルを指定
  • Service には様々な種類がある。
    • ClusterIP Service
      • Pod → Service → Pod ※外からはアクセス不可
    • NodePort Service
      • 外 → Serveic → Pod
    • LoadBalancer Service
      • ロードバランサーと連携
    • ExternalName Service
      • 名前解決するための Service
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