Service与Ingress网络教学【课件】

20XX/XX/XXService与Ingress网络教学汇报人:XXXCONTENTS目录01

课程开篇介绍02

Service核心概念解析03

Ingress核心概念解析04

Service与Ingress功能差异CONTENTS目录05

Service实战部署流程06

Ingress实战部署流程07

常见问题排查方法08

课程总结与复习课程开篇介绍01掌握Service核心配置与工作原理深入理解ClusterIP、NodePort等Service类型，能独立完成Kubernetes中Service的部署与调试。精通Ingress规则配置与路由管理熟练运用Ingress-NGINX控制器，实现多域名、路径转发等复杂路由策略的配置。具备Service与Ingress联动排障能力能快速定位并解决Service与Ingress配合使用时出现的流量转发、端口映射等常见问题。本次课程学习目标Service核心概念解析02Service的定义与作用

Service的官方定义阐释Service是Kubernetes中定义的抽象资源，用于将一组Pod统一暴露为稳定的网络服务入口。

Service的流量分发作用Service可基于负载均衡策略，将外部请求均匀分发至后端Pod，比如电商系统的订单服务集群。

Service的服务发现功能Service为Pod提供固定访问地址，避免Pod动态销毁重建导致的服务失联，保障微服务通信稳定。Service的核心应用场景跨Pod服务访问

在Kubernetes集群中，通过Service可实现不同Pod间的稳定访问，比如电商系统中订单Pod访问支付Pod。集群外部访问内部服务

借助NodePort类型Service，能让集群外客户端访问内部服务，例如测试人员通过端口访问后端API服务。负载均衡分发流量

LoadBalancer类型Service可将外部流量均衡分发到后端Pod，像电商大促时分散访问压力保障系统稳定。Service的常用类型

ClusterIP类型这是Kubernetes默认的Service类型，仅集群内部可访问，适合微服务间的内部通信场景。

NodePort类型通过在集群节点上开放固定端口暴露服务，外部可通过节点IP加端口访问，常用于测试场景。

LoadBalancer类型借助云厂商负载均衡器暴露服务，可自动分配公网IP，适合生产环境对外提供服务。

ExternalName类型通过CNAME记录将服务映射到外部域名，无需创建集群内代理，用于访问外部服务。Service的核心原理集群内流量负载分发机制Service通过iptables或IPVS规则，将请求均匀转发至后端Pod，比如电商系统实现订单服务的流量均衡。标签选择器匹配机制Service借助标签选择器关联后端Pod，当Pod标签匹配时自动纳入服务，如K8s中匹配"app=web"的Pod。ClusterIP集群内访问机制Service分配ClusterIP作为内部访问入口，集群内Pod可通过该IP访问服务，避免直接依赖Pod地址。Ingress核心概念解析03Ingress的定义与作用Ingress的官方定义阐释Ingress是Kubernetes中管理外部访问集群内服务的API对象，负责路由外部HTTP/HTTPS请求到对应服务。Ingress的流量路由作用它可基于域名、路径规则分发流量，如将请求转发至foo服务，实现服务的外部访问管控。Ingress的统一入口价值作为集群服务的统一外部入口，Ingress能减少公网IP消耗，像电商平台用它统一管理多业务服务的外部访问。Ingress的核心应用场景

多域名统一路由管理企业可通过Ingress实现和等多域名的流量统一转发与管理。

微服务流量分发像电商平台的商品、订单等微服务，可借助Ingress按路径规则分配不同用户请求。

SSL证书集中部署企业无需为每个服务配置证书，通过Ingress集中部署Let’sEncrypt证书实现全站HTTPS。IngressController的作用实现外部流量转发它可将外部用户请求转发至集群内对应Service，比如NGINXIngressController能精准路由HTTP/HTTPS流量。提供统一入口管理作为集群流量统一入口，可整合多个Service的访问规则，简化外部访问K8s集群的配置流程。支持流量策略管控能配置SSL/TLS加密、访问认证等策略，例如通过它实现对特定服务的黑白名单访问控制。流量转发规则匹配Ingress会依据配置的Host、Path等规则，匹配外部请求，将其导向对应的后端Service。请求路由转发执行匹配成功后，IngressController会按照规则，把请求转发至关联的后端Pod处理。后端服务健康检查IngressController会定期检测后端Pod状态，自动剔除故障Pod，保障服务可用性。Ingress工作基本原理Service与Ingress功能差异04网络接入层级差异

Service集群内部层级接入Service主要作用于K8s集群内部，为集群内Pod提供统一访问入口，实现服务间通信。

Ingress集群外部层级接入Ingress工作于集群边界，负责将外部流量转发至集群内Service，实现外部用户访问集群服务。流量转发能力差异集群内部流量转发范围Service仅能处理K8s集群内部的Pod间流量转发，无法直接触达外部用户访问请求。外部流量接入转发能力Ingress可实现外部流量到集群内Service的转发，类似Nginx反向代理，支持域名路由规则。多协议转发支持能力Service仅支持TCP、UDP等基础传输协议，Ingress还可支持HTTP/HTTPS层的路径转发规则。集群内部服务互通场景Kubernetes集群内的Pod间通信，多依赖Service实现，如微服务架构下订单服务调用支付服务。集群外部访问内部无域名服务场景当外部需访问集群内无域名的服务时，可通过NodePort类型Service暴露端口，供外部直接访问。集群外部通过域名访问内部服务场景若需用域名统一访问集群内多服务，Ingress更适用，比如用映射后端多个服务。使用场景差异性能与资源消耗差异

请求转发性能差异Service基于kube-proxy实现四层转发，性能损耗极低；Ingress需七层代理处理，转发延迟更高。

系统资源占用差异Service仅依赖kube-proxy进程，CPU与内存占用极少；IngressController需额外运行代理组件，资源消耗更大。

并发承载能力差异Service四层转发可承载更高并发请求，像电商大促场景更适用；Ingress七层处理并发上限相对更低。Service实战部署流程05部署前环境准备

Kubernetes集群状态校验需通过kubectlgetnodes命令确认集群节点均处于Ready状态，确保集群具备部署基础能力。

容器镜像预拉取提前拉取Nginx、Redis等常用Service依赖镜像，避免部署时因镜像拉取缓慢拖慢流程。

网络策略预配置提前规划允许Service通信的端口与IP范围，配置基础网络策略保障部署后网络连通性。ClusterIP类型部署

01配置ClusterIP基础参数需在YAML文件中指定apiVersion、kind为Service，spec.type设为ClusterIP，定义端口映射规则。

02部署ClusterIP并验证连通性通过kubectlapply命令部署后，用kubectlgetsvc查看分配的ClusterIP，测试Pod间访问是否正常。

03ClusterIP访问权限管控借助NetworkPolicy配置访问策略，仅允许指定命名空间或Pod访问该ClusterIP，保障内部网络安全。01配置NodePort基础参数需在Service配置文件中指定spec.type为NodePort，同时设置nodePort端口范围为30000-32767。02关联后端Pod资源通过selector标签匹配对应后端Pod，如设置app:web，将流量转发至带有该标签的Pod实例。03验证端口访问连通性部署完成后，通过节点IP+指定NodePort端口访问，如00:30001测试服务连通性。NodePort类型部署部署结果验证方法

端口连通性测试通过telnet或nc工具测试ServiceClusterIP与端口，验证Pod与Service的端口映射是否生效。

服务访问测试在集群节点或客户端发起请求，访问Service的ClusterIP，验证服务是否正常响应请求。

Endpoint关联验证通过kubectlgetendpoints命令查看，确认Service已正确关联到后端Pod的IP与端口。Ingress实战部署流程06部署前环境准备

确认Kubernetes集群状态通过kubectlgetnodes命令检查集群节点状态，确保所有节点处于Ready状态，如阿里云ACK集群需验证节点健康。

安装IngressController组件选择NginxIngressController，通过Helm或YAML文件完成安装，确保组件运行状态稳定。

验证域名解析配置提前将需使用的域名解析至集群公网IP，可借助阿里云DNS服务完成解析并验证生效。选用官方成熟镜像部署可选用Kubernetes官方推荐的NGINXIngressController镜像，通过kubectl命令快速完成基础部署。配置自定义资源清单编写包含Deployment、Service等组件的YAML清单，精准定义Controller的资源配额与访问端口。验证部署状态与连通性部署完成后通过kubectlgetpods、kubectlport-forward等命令，检查Pod运行状态与端口连通性。IngressController部署路由规则配置方法基于路径匹配的路由配置通过设置不同URL路径规则，可将/api、/web等请求分别转发至对应后端服务，如K8S官方示例配置。基于域名匹配的路由配置为不同域名如、设置独立路由，实现多域名对应不同服务的部署。基于请求头的路由配置根据请求头中的特定字段值，如Cookie、User-Agent，将请求转发至指定后端服务，满足个性化需求。域名访问测试验证

01本地hosts映射配置验证修改本地hosts文件绑定域名与Ingress节点IP，通过ping命令测试域名解析是否生效。

02浏览器页面访问验证在浏览器输入配置好的域名，查看是否能正常跳转至后端服务页面，如Nginx默认页面。

03curl命令接口验证使用curl命令发送请求至目标域名，检查返回的HTTP状态码和响应内容是否符合预期。常见问题排查方法07Service访问失败排查01检查Service标签与Pod标签匹配度查看Service的selector标签，确认与后端Pod的metadata.labels完全匹配，比如腾讯云集群中曾因标签大小写不匹配导致访问失败。02验证Service端口与Pod容器端口映射核对Service的port、targetPort是否与Pod容器暴露端口一致，阿里云中曾因targetPort配置错误引发访问故障。03排查ClusterIP可达性与网络策略限制通过集群内节点pingService的ClusterIP，同时检查是否有NetworkPolicy规则拦截了访问流量。检查Ingress资源配置语法可通过kubectldescribeingress命令查看配置，比如是否存在路径匹配规则书写错误等问题。验证后端Service可用性尝试访问对应Service的ClusterIP，像NginxService若无法连通则需先排查Service故障。确认IngressController运行状态通过kubectlgetpods查看IngressControllerPod是否正常运行，若崩溃需重启或排查镜像问题。Ingress路由失效排查课程总结与复习08核心知识点梳理Service核心功能与类型区分需掌握ClusterIP、NodePort、LoadBalancer三类Service的功能差异，比如NodePort可暴露服务至集群外。Ingress路由规则配置要点重点梳理Ingress通过域名、路径匹配转发流量的规则，例如NginxIngress的路径