NodeIP、PodIP、ClusterIP、NodePort、Port、TargetPort、HostPort

目录

• 1、IP 类型
  • 1.1、Node IP
  • 1.2、Pod IP
  • 1.3、ClusterIP
• 2、Port类型
  • 2.1、nodePort
  • 2.1、port
  • 2.1、targetPort
  • 2.1、hostPort

 

1、IP 类型

Kubernetes 集群里有三种IP地址，分别如下：

名称	说明
Node IP	Worker 节点的IP地址，即物理网卡的 IP 地址。
Pod IP	Pod的IP地址，即 Containerd 容器的IP 地址，此为虚拟 IP 地址。
Cluster IP	Service 的 IP 地址，此为虚拟 IP 地址。

1.1、Node IP

• 可以是物理机的IP（也可能是虚拟机IP）。

  • 每个Service都会在Node节点上开通一个端口，外部可以通过NodeIP:NodePort即可访问Service里的Pod,和我们访问服务器部署的项目一样，IP:端口/项目名

• 在kubernetes查询Node IP

  kubectl get nodes -o wide

  显示出来的InternalIP就是NodeIP
  

1.2、Pod IP

• Pod IP 是每个 Pod 的 IP 地址，他是 ContainerdEngine 根据网桥的IP地址段进行分配的，通常是一个虚拟的二层网络

  • 同 Service 下的 Pod 可以直接根据 PodIP 相互通信
  • 不同 Service下的pod在集群间pod通信要借助于 ClusterIP
  • Pod 和集群外通信，要借助于node ip

• 在 kubernetes 查询 Pod IP

  kubectl get pods -n kubernetes-dashboard -o wide

  

1.3、ClusterIP

• Service 的 IP 地址为虚拟 IP 地址。外部网络无法 ping 通，只有 kubernetes 集群内部访问使用。

• ClusterIP是一个虚拟的 IP，但更像是一个伪造的 IP 网络，原因有以下几点：

  • ClusterIP 仅仅作用于 Kubernetes Service 这个对象，并由 Kubernetes 管理和分配地址
  • ClusterIP 无法被 ping，他没有一个“实体网络对象”来响应
  • ClusterIP 只能结合 Service Port 组成一个具体的通信端口，单独的 ClusterIP 不具备通信的基础，并且他们属于 Kubernetes 集群这样一个封闭的空间。

• 在不同 Service 下的 Pod 节点在集群间可以通过 ClusterIP 相互访问

• 在kubernetes查询Cluster IP

  kubectl get svc -n kubernetes-dashboard

  

2、Port类型

2.1、nodePort

• 外部流量访问k8s集群中service入口的一种方式（另一种方式是LoadBalancer），即nodeIP:nodePort是提供给外部流量访问k8s集群中service的入口。比如外部用户要访问k8s集群中的一个Web应用，那么我们可以配置对应service的type=NodePort，nodePort=30001。其他用户就可以通过浏览器http://node:30001访问到该web服务。而数据库等服务可能不需要被外界访问，只需被内部服务访问即可，那么我们就不必设置service的NodePort。

• nodePort 方式会自动在集群所有的 worker 节点监控这个端口，客户端可以方位任何一个node的这个端口都能访问到服务

2.1、port

• k8s集群内部服务之间访问 service 的入口。即clusterIP:port是service暴露在clusterIP上的端口。mysql容器暴露了3306端口，集群内其他容器通过33306端口访问mysql服务，但是外部流量不能访问mysql服务，因为mysql服务没有配置NodePort。

对应的service.yaml如下：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: mysql-service
spec:
 ports:
 - port: 33306
   targetPort: 3306
 selector:
  name: mysql-pod

2.1、targetPort

• 容器的端口（最终的流量端口）。targetPort是pod上的端口，从port和nodePort上来的流量，经过kube-proxy流入到后端pod的targetPort上，最后进入容器。

制作容器时暴露的端口一致（使用DockerFile中的EXPOSE），例如官方的nginx（参考DockerFile）暴露80端口。
对应的service.yaml如下:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: nginx-service
spec:
 type: NodePort         // 有配置NodePort，外部流量可访问k8s中的服务
 ports:
 - port: 30080          // 服务访问端口
   targetPort: 80       // 容器端口
   nodePort: 30001      // NodePort
 selector:
  name: nginx-pod

2.1、hostPort

• 这是一种直接定义 Pod 网络的方式。hostPort 是直接将容器的端口与所调度的 Worker 节点上的端口路由，这样用户就可以通过 Worker 主机的 IP 加上来访问 Pod 了，如:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: influxdb
spec:
  containers:
    - name: influxdb
      image: influxdb
      ports:
        - containerPort: 8086
          hostPort: 8086

这样做有个缺点，因为Pod重新调度的时候该Pod被调度到的宿主机可能会变动，这样就变化了，用户必须自己维护一个Pod与所在宿主机的对应关系。
使用了 hostPort 的容器只能调度到端口不冲突的 Node 上，除非有必要（比如运行一些系统级的 daemon 服务），不建议使用端口映射功能。如果需要对外暴露服务，建议使用 NodePort Service。

• port和nodePort都是service的端口，前者暴露给k8s集群内部服务访问，后者暴露给k8s集群外部流量访问。从上两个端口过来的数据都需要经过反向代理kube-proxy，流入后端pod的targetPort上，最后到达pod内的容器。