Kubernetes Services: Как поды общаются друг с другом

В Kubernetes поды эфемерны: они рождаются и умирают, а их IP-адреса постоянно меняются. Service — это абстракция, которая предоставляет стабильный IP-адрес и DNS-имя для группы подов, работая как внутренний балансировщик нагрузки.

Как это работает (Схема)

Service использует селекторы, чтобы найти поды с нужными метками (labels), и направляет трафик на них через виртуальный IP (ClusterIP).

       [ Клиент / Трафик ]
               |
               v
      +-----------------+
      |     Service     |  <-- Стабильный IP (ClusterIP) и DNS
      |  (Selector:     |
      |   app: nginx)   |
      +-------+---------+
              |
    +---------+---------+
    |         |         |
    v         v         v
 [ Pod 1 ] [ Pod 2 ] [ Pod 3 ]  <-- Динамические IP-адреса
(app:nginx)(app:nginx)(app:nginx)

Типы сервисов

1. ClusterIP (по умолчанию)

Сервис доступен только внутри кластера. Это стандарт для взаимодействия между микросервисами (например, когда Frontend обращается к Backend).

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: backend-service
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    app: backend
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80          # Порт сервиса
      targetPort: 8080  # Порт контейнера внутри пода

2. NodePort

Открывает статический порт на каждой ноде кластера. Трафик, приходящий на этот порт, перенаправляется на сервис. Позволяет получить доступ к приложению извне по IP ноды. Диапазон портов: 30000–32767.

spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30001   # Внешний порт на ноде

3. LoadBalancer

Используется в облачных провайдерах (AWS, GCP, Azure). Автоматически создает облачный балансировщик с публичным IP-адресом, который направляет трафик в кластер.

spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80

4. ExternalName

Просто отображает сервис на внешнее DNS-имя (например, на базу данных вне кластера). Работает на уровне DNS, без проксирования трафика.

Пример: Связка Deployment + Service

Обычно мы создаем Deployment и Service вместе, чтобы приложение было доступно.

# 1. Запускаем приложение
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-app
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:latest
        ports:
        - containerPort: 80

# 2. Создаем точку доступа
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx    # Должен совпадать с меткой в Deployment
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
  type: ClusterIP