k8s(kubernetes) kube-proxy转发模式及service转发类型介绍

配置方式

kubernetes版本大于或者等于1.2时，外部网络（即非K8S集群内的网络）访问cluster IP的办法是：
修改master的/etc/kubernetes/proxy，把KUBE_PROXY_ARGS=”“改为KUBE_PROXY_ARGS=”–proxy-mode=userspace”
启动kube-proxy服务
在核心路由设备或者源主机上添加一条路由，访问cluster IP段的路由指向到master上。

kubernetes版本小于1.2时，直接添加路由

kube-proxy转发的两种模式

kube-proxy在转发时主要有两种模式Userspace和Iptables。如下图，左侧是Userspace模式，也是kube-proxy默认的方式，所有的转发都是通过kube-proxy软件实现的；右侧是Iptables模式，所有转发都是通过Iptables内核模块实现，而kube-proxy只负责生成相应的Iptables规则。

使用Userspace模式（k8s版本为1.2之前默认模式），外部网络可以直接访问cluster IP。
使用Iptables模式（k8s版本为1.2之后默认模式），外部网络不能直接访问cluster IP。
从效率上看，Iptables会更高一些，但是需要Iptables version >=1.4.11，Iptables模式在k8s1.2版本放出。

service转发后端服务的三种类型

ClusterIP:提供一个集群内部的虚拟IP以供Pod访问。
NodePort:在每个Node上打开一个端口以供外部访问。
LoadBalancer:通过外部的负载均衡器来访问。

ClusterIP

此类型会提供一个集群内部的虚拟IP（与Pod不在同一网段)，以供集群内部的pod之间通信使用。ClusterIP也是Kubernetes service的默认类型。

为了实现图上的功能主要需要以下几个组件的协同工作：
apiserver：在创建service时，apiserver接收到请求以后将数据存储到etcd中。
kube-proxy：k8s的每个节点中都有该进程，负责实现service功能，这个进程负责感知service，pod的变化，并将变化的信息写入本地的iptables中。
iptables：使用NAT等技术将virtualIP的流量转至endpoint中。

NodePort

NodePort模式除了使用cluster ip外，也将service的port映射到每个node的一个指定内部port上，映射的每个node的内部port都一样。
为每个节点暴露一个端口，通过nodeip + nodeport可以访问这个服务，同时服务依然会有cluster类型的ip+port。内部通过clusterip方式访问，外部通过nodeport方式访问。

loadbalance

只能使用在在gce这样的云环境上。

service的三种端口

port

service暴露在cluster ip上的端口，:port 是提供给集群内部客户访问service的入口。

nodePort

nodePort是k8s提供给集群外部客户访问service入口的一种方式，:nodePort 是提供给集群外部客户访问service的入口。

targetPort
targetPort是pod上的端口，从port和nodePort上到来的数据最终经过kube-proxy流入到后端pod的targetPort上进入容器。

port、nodePort总结

总的来说，port和nodePort都是service的端口，前者暴露给集群内客户访问服务，后者暴露给集群外客户访问服务。从这两个端口到来的数据都需要经过反向代理kube-proxy流入后端pod的targetPod，从而到达pod上的容器内。