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容器服务 Kubernetes 版 ACK:通过使用已有SLB的服务暴露应用

更新时间:Apr 01, 2024

通过阿里云负载均衡SLB(Classic Load Balancer)暴露的服务(Service),在集群外可通过SLB域名或<IP:服务端口>的方式访问服务,在集群内可通过<服务名:服务端口>的方式访问服务。本文以Nginx应用为例,介绍如何通过使用已有SLB的服务来公开应用。

前提条件

使用说明

对于指定已有SLB,ACK集群的Cloud Controller Manager(CCM)组件版本不同,对应的监听策略也有所不同:

  • CCM组件为v1.9.3.59-ge3bc999-aliyun及以上版本:在指定已有SLB时,CCM默认不再为该SLB处理监听。您可以通过添加Annotation(注解)service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-force-override-listeners: "true"来启用监听配置,或者手动配置该SLB的监听规则。

  • CCM组件为v1.9.3.59-ge3bc999-aliyun以下版本:在指定已有SLB时,CCM会自动生成并管理SLB的后端服务器组,并确保监听器指向这些由K8s管理的后端资源,即使这些监听器可能之前是由您手动配置的。

展开查看CCM版本的方法:

使用控制台

在集群的组件管理页面查看CCM组件版本。

  1. 登录容器服务管理控制台,在左侧导航栏选择集群

  2. 集群列表页面,单击目标集群名称,然后在左侧导航栏,选择运维管理 > 组件管理

  3. 组件管理页面的核心组件页签下,查看Cloud Controller Manager组件的版本信息。

使用kubectl命令行(仅适用于ACK专有版集群

kubectl get pod -n kube-system -o yaml|grep image:|grep cloud-con|uniq

注意事项

  • 被复用的SLB需要满足以下限制条件:

    • 支持复用通过SLB控制台手动创建的SLB,不支持复用CCM自动创建的SLB及集群APIServer SLB。

    • 如果您需要在Kubernetes集群中复用私网类型的SLB,则该SLB需要和Kubernetes集群处于同一VPC下。

    • 复用SLB的地址类型必须与服务的访问类型一致。当服务为公网访问(即service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-address-type: "internet")时,所用SLB的地址类型必须为公网;当服务为内部访问(即service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-address-type: "intranet")时,所用SLB的地址类型必须为私网

    • 多个服务不能同时使用一个SLB的同一个监听端口。

    • 跨集群复用已有SLB时,需要确保两个集群的命名空间+Service组合名称不一致。

  • CCM只为Type=LoadBalancer类型的服务配置SLB。对于非LoadBalancer类型的服务,则不会为其配置负载均衡。

    重要

    Type=LoadBalancer的服务变更为其他类型时,CCM会删除为该SLB添加的配置,从而造成无法通过该SLB访问服务。

  • CCM使用声明式API,会在一定条件下自动根据服务的配置刷新SLB配置。当service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-force-override-listeners: 设置为"true"时,您自行在SLB控制台上修改的配置均存在被覆盖的风险。

    重要

    请勿在SLB控制台上手动修改Kubernetes创建并维护的SLB的任何配置,否则有配置丢失的风险,造成服务不可访问。

  • 已创建的LoadBalancer类型Service不支持重新指定SLB。如果您需要更换SLB,请重新创建Service。

SLB配额限制

  • CCM会为Type=LoadBalancer类型的Service创建SLB。默认情况下一个用户可以保留60个SLB实例。如果需要创建的SLB数量大于60,请到配额平台提交申请

  • CCM会根据Service的配置将ECS挂载到SLB后端服务器组中。

    • 默认情况下一个ECS实例可挂载的后端服务器组的数量为50个,如果一台ECS需要挂载到更多的后端服务器组中,请到配额平台提交申请

    • 默认情况下一个SLB实例可以挂载200个后端服务器,如果需要挂载更多的后端服务器,请到配额平台提交申请

  • CCM会根据Service中定义的端口创建SLB监听。默认情况下一个SLB实例可以添加50个监听,如需添加更多监听,请到配额平台提交申请

  • 更多SLB使用限制请参见使用限制

    负载均衡SLB配额查询请参见负载均衡SLB配额管理

步骤一:部署示例应用

本文以Nginx无状态应用为例,指导您如何在ACK中通过负载均衡类型的Service暴露应用。

控制台操作指导

  1. 登录容器服务管理控制台,在左侧导航栏选择集群

  2. 集群列表页面,单击目标集群名称,然后在左侧导航栏,选择工作负载 > 无状态

  3. 无状态页面,单击使用镜像创建,配置应用的基本信息、容器配置、高级配置等。

    1. 应用基本信息页签中,配置应用名称,本示例为my-nginx,其他参数保持默认值,然后单击下一步

    2. 容器配置页签中,设置容器镜像名称、端口,其他参数保持默认值,然后单击下一步

      配置项

      取值

      镜像名称

      单击选择镜像,在选择镜像及版本对话框单击制品中心页签,然后搜索nginx,选择名称为openanolis/nginx的镜像仓库,单击选择镜像版本,设置镜像的版本,完成后单击确定

      端口

      • 名称:nginx。

      • 容器端口:80。

    3. 高级配置页签中,无需修改参数,单击创建,完成 Nginx应用的创建。

kubectl操作指导

  1. 使用以下示例应用的YAML内容,创建名为my-nginx.yaml文件。

    apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.8.0 use apps/v1beta1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: my-nginx    # 示例应用的名称。
      labels:
        app: nginx
    spec:
      replicas: 2       # 设置副本数量。
      selector:
        matchLabels:
          app: nginx     # 对应服务中Selector的值需要与其一致,才可以通过服务公开此应用。
      template:
        metadata:
          labels:
            app: nginx
        spec:
        #  nodeSelector:
        #    env: test-team
          containers:
          - name: nginx
            image: anolis-registry.cn-zhangjiakou.cr.aliyuncs.com/openanolis/nginx:1.14.1-8.6
            ports:
            - containerPort: 80                                # 需要在服务中暴露该端口。
  2. 执行以下命令,部署示例应用my-nginx。

    kubectl apply -f my-nginx.yaml
  3. 执行以下命令,确认示例应用状态正常。

    kubectl get deployment my-nginx

    预期输出:

    NAME       READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
    my-nginx   3/3     3            3           50s

步骤二:通过使用已有SLB的服务公开应用

您可以通过控制台和kubectl两种方式来创建LoadBalancer类型的服务,并通过其公开应用。

控制台操作指导

  1. 登录容器服务管理控制台,在左侧导航栏选择集群

  2. 集群列表页面,单击目标集群名称,然后在左侧导航栏,选择网络 > 服务

  3. 服务页面,单击创建,在创建服务对话框中设置服务相关的参数。

    配置项

    描述

    示例

    服务名称

    自定义服务的名称。

    my-nginx-svc

    服务类型

    选择服务类型,即服务访问的方式。Service网络支持以下多种模式,分别对接不同来源和类型的客户端的访问,包括:

    虚拟集群IP

    虚拟集群IP即ClusterIP,这是默认的服务类型。通过集群的内部IP暴露服务。选择该值后,服务只能在集群内部访问。

    说明

    服务类型虚拟集群IP时,支持配置实例间服务发现(Headless Service)。即您可以使用无头Service与其他服务发现机制进行交互,而无需依赖于Kubernetes默认提供的基于ClusterIP的服务发现和负载均衡机制。

    节点端口ACK Serverless集群不支持)

    节点端口即NodePort,通过每个Node上的IP和静态端口(NodePort)暴露服务。NodePort服务会路由到ClusterIP服务,该ClusterIP服务会自动创建。通过请求<NodeIP>:<NodePort>,可以从集群的外部访问一个NodePort服务。

    说明

    仅ACK集群支持设置节点端口,ACK Serverless集群不支持。

    负载均衡

    负载均衡即LoadBalancer,阿里云提供的负载均衡服务(SLB),支持选择公网访问私网访问,可以路由到NodePort服务和ClusterIP服务。SLB支持选择计费方式,您可按需选择按规格计费(PayBySpec:默认值)或按使用量计费(PayByCLCU)。

    • 新建SLB:在选择了访问方式和计费方式后,即可单击修改规格来选择SLB的规格。

    • 使用已有SLB:您可以在下拉列表选择已有的SLB实例。

    负载均衡更多配置

    名称:自定义SLB的名称。仅新建SLB需要配置。

    IP版本:根据需要可选择ipv4ipv6

    调度算法:支持轮询(RR)或加权轮询(WRR)两种策略。RR(默认取值):按照访问顺序依次将外部请求依序分发到后端服务器;WRR:权重值越高的后端服务器,被轮询到的次数(概率)也越高。

    访问控制:提供监听级别的访问控制。详细信息,请参见访问控制

    健康检查:支持TCP和HTTP协议。开启健康检查后,您可以通过健康检查来判断后端服务器的业务可用性。健康检查原理,请参见SLB健康检查工作原理

    其他:您还可以通过Annotation配置传统型负载均衡。详细信息,请参见通过Annotation配置传统型负载均衡CLB

    重要

    负载均衡类型支持新建SLB和使用已有SLB,且多个Kubernetes Service可以复用同一个SLB,但存在以下限制:

    • 使用已有的负载均衡实例会强制覆盖已有监听。

    • 通过Service创建的SLB无法复用,可能导致SLB被意外删除。仅支持复用您手动在控制台或调用OpenAPI创建的SLB。

    • 复用同一个SLB的多个Service,避免前端监听端口一致,否则会造成端口冲突。

    • 复用SLB时,Kubernetes将使用监听的名称以及虚拟服务器组的名称作为唯一标识符。请勿修改监听和虚拟服务器组的名称。

    1. 选择负载均衡的服务类型。

    2. 单击使用已有SLB,然后在下拉列表选择已创建的SLB实例。

      本示例中的SLB实例为新创建,需要为其创建监听,因此选中强制覆盖已有监听

    外部流量策略

    您的服务类型为节点端口负载均衡时,才能设置外部流量策略。关于外部流量策略的详细介绍,请参见外部流量策略功能对比

    • Local:流量只发给本机的Pod。

    • Cluster:流量可以转发到集群中其他节点上的Pod。

    Local

    服务关联

    选择服务要绑定的后端应用。若不进行关联部署,则不会创建相关的Endpoints对象。关于服务关联的详细介绍,请参见services-without-selectors

    名称:app

    值:my-nginx

    端口映射

    添加服务端口(对应Service YAML文件中的port)和容器端口(对应Service YAML文件中的targetPort),容器端口需要与后端的Pod中暴露的容器端口一致。

    80

    注解

    为该服务添加一个注解(Annotation),配置负载均衡的参数。更多参数,请参见通过Annotation配置传统型负载均衡SLB

    重要

    请勿复用集群API server的SLB,否则将导致集群访问异常。

    本示例中,将该服务的收费方式设置为按带宽收费,带宽峰值设置为2 Mbit/s,从而控制服务的流量。如下所示:

    • service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-charge-type:paybybandwidth

    • service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-bandwidth:2

    标签

    为该服务添加一个标签,标识该服务。

  4. 单击确定

服务创建成功后,在服务页面,可以看到新创建的服务。

  1. 服务页面,单击目标服务名称,进入服务详情页面,在基本信息区域,单击该服务的外部端点,例如39.106.XX.XX:80,访问示例应用。

Kubectl操作指导

  1. 创建Service。

    使用以下示例服务的YAML内容,创建名为my-nginx-svc.yaml的文件。

    • 修改service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-id,请替换${YOUR_LB_ID}为您通过负载均衡管理控制台创建的SLB实例ID。

    • 使用已有的SLB实例时,默认情况下不会为该SLB创建监听或覆盖已有监听。如有需要,请设置service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-force-override-listeners"true"。本示例中,SLB实例为新创建,需要为其创建监听,因此设为true。更多注解请参见通过Annotation配置传统型负载均衡SLB

    • selector修改为my-nginx.yaml示例应用文件中matchLabels的值(即:app: nginx),从而将该服务关联至后端应用。

    apiVersion: v1
    kind: Service # 定义资源对象为Service。
    metadata:
      annotations:
        service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-id: ${YOUR_LB_ID}
        service.beta.kubernetes.io/alicloud-loadbalancer-force-override-listeners: 'true'
      labels:
        app: nginx
      name: my-nginx-svc
      namespace: default
    spec:
      ports:
      - port: 80
        protocol: TCP
        targetPort: 80
      selector:
        app: nginx
      type: LoadBalancer

    字段

    说明

    kind

    定义资源对象为Service。

    metadata

    定义Service的名称、Label和命名空间等基本信息。

    metadata.annotations

    容器服务ACK支持丰富的负载均衡相关的注解(Annotations)。例如,在上面的YAML示例中,service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-address-type指定Service的访问方式为intranet(私网访问)。更多注解,请参见通过Annotation配置传统型负载均衡SLB

    spec.selector

    定义Service的选择器。Service会根据Selector和Pod Label的匹配关系,确定Service所要关联暴露的后端Pod。

    spec.ports.port

    定义Service暴露给ClusterIP的端口,集群内部客户端访问Service的入口,即clusterIP:port

    spec.ports.targetPort

    定义后端Pod的端口。从port进来的流量,经由kube-proxy流入到后端Pod的targetPort上,最后进入容器。

    spec.type

    定义Service的被访问方式。

    • LoadBalancer:使用阿里云负载均衡SLB公开服务。当Service没有指定已有SLB时,默认创建的SLB实例类型为公网。您可以通过设置注解service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-address-typeintranet,来创建私网访问的Service以及相应的私网SLB。更多信息,请参见通过使用已有SLB的服务暴露应用通过使用自动创建SLB的服务公开应用

    • ClusterIP:在集群内部公开服务,可用于集群内部访问。

    • NodePort:使用节点的端口映射到后端Service,集群外可以通过节点IP:NodePort访问。

    • ExternalName:将服务映射到DNS。

  2. 执行以下命令,创建名为my-nginx-svc的服务,并通过其公开应用。

    kubectl apply -f my-nginx-svc.yaml
  3. 执行以下命令,确认LoadBalancer类型的服务已成功创建。

    kubectl get svc my-nginx-svc

    预期输出:

    NAME           TYPE           CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP      PORT(S)        AGE
    my-nginx-svc   LoadBalancer   172.21.5.82   39.106.XX.XX     80:30471/TCP   5m
  4. 执行以下命令,访问示例应用。

    curl <YOUR-External-IP> # 请将<YOUR-External-IP>替换为上面获取到的EXTERNAL-IP地址。

    预期输出:

    <!DOCTYPE html>
    <html>
    <head>
    <title>Welcome to nginx!</title>
    <style>
        body {
            width: 35em;
            margin: 0 auto;
            font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
        }
    </style>
    </head>
    <body>
    <h1>Welcome to nginx!</h1>
    <p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
    working. Further configuration is required.</p>
    
    <p>For online documentation and support please refer to
    <a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
    Commercial support is available at
    <a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
    
    <p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
    </body>
    </html>

后续操作

如果您有查看、更新、删除Service的需求,例如需要修改Service所关联的公网SLB,可通过如下操作实现。

控制台操作指导

  1. 登录容器服务管理控制台,在左侧导航栏选择集群

  2. 集群列表页面,单击目标集群名称,然后在左侧导航栏,选择网络 > 服务

  3. 服务页面,单击目标服务操作列的更新删除,对Service进行查看、更新、删除操作。

kubectl操作指导

更新Service

  • 方式1:执行以下命令,更新Service。

    kubectl edit service my-nginx-svc
  • 方式2:手动删除旧的Service,修改YAML文件后,重新创建Service。

    kubectl apply -f my-nginx-svc.yaml

查看Service

执行以下命令,查看Service。

kubectl get service my-nginx-svc

预期输出:

NAME           TYPE           CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP      PORT(S)        AGE
my-nginx-svc   LoadBalancer   172.21.XX.XX   192.168.XX.XX     80:31599/TCP   5m

删除Service

执行以下命令,删除Service。

kubectl delete service my-nginx-svc