如何在 Kubernetes 中尋找服務的 URL

1. 概述

網路是 Kubernetes 不可或缺的一部分， Service是其原始網路物件之一。 Kubernetes Service讓我們可以向外部世界公開網路應用程式。然而，要存取它，我們必須知道它的 URL。

在本實作教程中，我們將討論如何尋找並使用 Kubernetes 服務的 URL 作為可靠的網路端點。

2. 設定範例

我們需要建立一些 Kubernetes 物件作為範例。首先，讓我們建立Namespace物件。

2.1.建立 Kubernetes 命名空間

Kubernetes 命名空間讓我們可以隔離同一叢集內的資源。因此，讓我們使用create命令創建兩個命名空間 - dev和stg ：

$ kubectl create ns dev
 namespace/dev created

 $ kubectl create ns stg
 namespace/stg created

2.2.建立 Kubernetes 部署

在上一步中，我們創建了兩個命名空間。現在，讓我們將Redis pod 部署到這些命名空間：

$ kubectl create deploy redis-dev --image=redis:alpine -n dev
 deployment.apps/redis-dev created

 $ kubectl create deploy redis-stg --image=redis:alpine -n stg
 deployment.apps/redis-stg created

接下來，我們驗證 pod 是否已建立並且處於健康狀態：

$ kubectl get pods -n dev
 NAME READY STATUS RESTARTS AGE
 redis-dev-7b647c797c-c2mmg 1/1 Running 0 16s

 $ kubectl get pods -n stg
 NAME READY STATUS RESTARTS AGE
 redis-stg-d66978466-plfpv 1/1 Running 0 9s

在這裡，我們可以觀察到兩個 Pod 的狀態都是Running 。

現在，所需的設定已準備就緒。在接下來的部分中，我們將建立一些Service物件來與這些 pod 建立通訊。

3. 尋找ClusterIP服務的URL

在 Kubernetes 中，預設的服務類型是ClusterIP 。對於ClusterIP服務，我們可以使用服務名稱或其 IP 位址作為其 URL 。這允許我們將通訊限制為僅在叢集內。讓我們透過一個簡單的例子來理解這一點。

3.1.創建ClusterIP服務

首先，我們在兩個命名空間中建立ClusterIP Service物件：

$ kubectl expose deploy redis-dev --port 6379 --type ClusterIP -n dev
 service/redis-dev exposed

 $ kubectl expose deploy redis-stg --port 6379 --type ClusterIP -n stg
 service/redis-stg exposed

在此範例中，我們使用expose命令來建立Service物件。 expose命令使用Deployment物件的選擇器並使用相同的選擇器建立Service 。

在以下部分中，我們將討論如何尋找這些服務的名稱並將其用作 URL。

3.2.在同一命名空間中使用ClusterIP服務的 URL

首先，我們使用[get](https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubectl/kubectl-commands#get)指令從dev命名空間中尋找服務名稱：

$ kubectl get svc -n dev
 NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
 redis-dev ClusterIP 10.100.18.154 <none> 6379/TCP 9s

在輸出中，第一列顯示服務名稱。在我們的例子中，它是redis-dev 。

現在，讓我們exec在dev命名空間中的 Redis pod，使用redis-dev作為主機名稱連接到 Redis 伺服器，並執行PING命令：

$ kubectl exec -it redis-dev-7b647c797c-c2mmg -n dev -- sh
 /data # redis-cli -h redis-dev PING
 PONG
 /data # exit

在這裡，我們可以看到 Redis 伺服器回應了PONG訊息。

最後，我們執行exit指令退出pod。

3.3.從另一個命名空間使用ClusterIP服務的 URL

讓我們檢查一下ClusterIP服務 URL 的格式：

<service-name>.<namespace>.<cluster-name>:<service-port>

在上一個範例中，我們沒有使用namespace和cluster-name ，因為我們從相同的命名空間和叢集執行命令。除此之外，我們還跳過了service-port ，因為Service是使用預設的 Redis 連接埠6379公開的。

但是，我們需要指定一個命名空間名稱才能使用另一個命名空間的ClusterIP服務。讓我們透過一個例子來理解這一點。

首先，讓我們找出stg命名空間中的服務名稱：

$ kubectl get svc -n stg
 NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
 redis-stg ClusterIP 10.110.213.51 <none> 6379/TCP 9s

現在，讓我們執行exec在dev命名空間中的 Redis pod，使用redis-stg.stg作為主機名稱連接到 Redis 伺服器，並執行PING命令：

$ kubectl exec -it redis-dev-7b647c797c-c2mmg -n dev -- sh
 /data # redis-cli -h redis-stg.stg PING
 PONG
 /data # exit

在此範例中，我們可以看到 Redis 伺服器發送了PONG回覆。

需要注意的重要一點是，我們使用了redis-stg.stg作為主機名，其中redis-stg是服務名稱， stg是建立Service物件的命名空間名稱。

3.4.打掃乾淨

在前面的範例中，我們了解如何使用Service名稱作為 URL。

現在，讓我們使用[delete](https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubectl/kubectl-commands#delete)命令來清理dev和stg命名空間中的服務：

$ kubectl delete svc redis-dev -n dev
 service "redis-dev" deleted

 $ kubectl delete svc redis-stg -n stg
 service "redis-stg" deleted

4. 尋找NodePort服務的URL

NodePort服務允許使用 Kubernetes 節點的 IP 位址和連接埠與應用程式進行外部連接。讓我們透過創建NodePort服務來理解這一點。

4.1.創建NodePort服務

首先，讓我們使用expose命令建立類型為NodePort Service ：

$ kubectl expose deploy redis-dev --port 6379 --type NodePort -n dev
 service/redis-dev exposed

接下來，我們驗證Service是否已建立：

$ kubectl get svc -n dev
 NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
 redis-dev NodePort 10.111.147.176 <none> 6379:30243/TCP 2s

在這裡，我們可以看到Service類型是NodePort 。在倒數第二列中，它顯示 Kubernetes 節點的連接埠30243對應到 pod 的連接埠6379 。

現在，我們可以從叢集外部使用Kubernetes節點的IP位址和連接埠30243來存取Redis伺服器。讓我們看看實際情況。

4.2.使用NodePort服務的 URL

首先，我們找到 Kubernetes 節點的 IP 位址：

$ kubectl get nodes -o wide
 NAME STATUS ROLES AGE VERSION INTERNAL-IP EXTERNAL-IP OS-IMAGE KERNEL-VERSION CONTAINER-RUNTIME
 baeldung Ready control-plane 24h v1.28.3 192.168.49.2 <none> Ubuntu 22.04.3 LTS 5.15.0-41-generic docker://24.0.7

在這裡，我們將-o wide選項與Node物件一起使用來顯示附加欄位。

在上面的輸出中，標題為INTERNAL-IP欄位顯示 Kubernetes 節點的 IP 位址。

現在，從外部計算機，使用192.168.49.2作為主機名， 30243作為連接埠號碼連接到 Redis 伺服器，並執行PING命令：

$ redis-cli -h 192.168.49.2 -p 30243 PING
 PONG

在這裡，我們可以看到 Redis 伺服器回應了一則PONG訊息。

4.3.打掃乾淨

在下一節中，我們將看到LoadBalancer服務的用法。但在此之前，讓我們先從dev命名空間中清理NodePort服務：

$ kubectl delete svc redis-dev -n dev
 service "redis-dev" deleted

5. 尋找LoadBalancer服務的URL

就像NodePort服務一樣， LoadBalancer服務也允許使用負載平衡器的 IP 位址與應用程式進行外部連接。為了理解這一點，讓我們創建一個LoadBalancer服務：

5.1.建立LoadBalancer服務

讓我們使用expose指令在dev命名空間中建立一個LoadBalancer服務：

$ kubectl expose deploy redis-dev --port 6379 --type LoadBalancer -n dev
 service/redis-dev exposed

5.2.使用LoadBalancer服務的 URL

接下來，我們使用get命令來尋找負載平衡器的 IP 位址：

$ kubectl get svc -n dev
 NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
 redis-dev LoadBalancer 10.111.167.249 192.168.49.10 6379:32637/TCP 7s

在此範例中，標題為EXTERNAL-IP欄位表示LoadBalancer服務的 IP 位址。

在我們的範例中，負載平衡器的 IP 位址是192.168.49.10 。

現在，從外部計算機，使用192.168.49.10作為主機名稱連接到 Redis 伺服器並執行PING命令：

$ redis-cli -h 192.168.49.10 PING
 PONG

在輸出中，我們可以看到 Redis 伺服器回覆了一則PONG訊息。

6. 清理

刪除所有不需要的物件來整理叢集是一個很好的做法。這有助於我們透過減少硬體消耗來降低成本。

因此，讓我們使用delete命令來刪除dev和stg命名空間：

$ kubectl delete ns dev
 namespace "dev" deleted

 $ kubectl delete ns stg
 namespace "stg" deleted

此指令刪除命名空間本身以及該命名空間中存在的所有物件。

在這裡，我們直接刪除了命名空間，因為這是測試設定。但是，我們在生產環境中執行刪除操作時應該非常小心。

七、結論

在本文中，我們討論如何在 Kubernetes 中尋找和使用服務的 URL。

首先，我們了解如何使用ClusterIP服務名稱作為來自相同命名空間和另一個命名空間的 URL。然後，我們討論如何尋找和使用NodePort服務的 URL。

最後，我們討論了使用負載平衡器的 IP 位址作為服務 URL。