多集群服务发现(集群式服务)
bigegpt 2025-07-17 17:22 5 浏览
一、用途概述
ServiceExport 和 ServiceImport 是 Kubernetes 多集群服务(Multi-Cluster Services, MCS)中的两个重要自定义资源定义(CRD),用于实现跨集群的服务发现和访问。
- 跨集群服务发现:允许一个集群中的服务被发现并被其他集群访问
- 服务联邦:将多个集群中的服务联合起来,形成逻辑上的统一服务
- 地理位置感知:支持就近访问服务,提高性能
- 故障转移:当一个集群不可用时,可以自动故障转移到其他集群
基本工作流程
Service A (exported) ←→ ServiceExport ←→ ServiceImport ←→ Service A (imported)
ServiceExport 工作原理
- 声明本集群中的某个服务可以被其他集群导入
1.管理员在集群中创建serviceexport
2.多集群控制器(如 MCS-API 控制器)监听到该资源
3.控制器将服务元数据(包括端点信息)发布到共享存储或直接同步到其他集群
4.服务状态变化时自动更新
ServiceImport 工作原理
- 表示从其他集群导入的服务,在本集群中创建对应的服务表示
1 目标集群的多集群控制器发现新的 ServiceExport
2.自动创建对应的 ServiceImport 资源
3.根据配置可能创建本地 Service 对象作为代理
4 维护端点列表,可能来自多个源集群
- 网络要求:
需要集群间Pod网络连通(除非使用特定实现)
跨集群网络延迟需要考虑
- 安全考虑:
需要配置适当的RBAC规则
考虑使用网络策略限制访问
- 版本兼容性:
不同Kubernetes版本可能有行为差异
CRD版本(v1alpha1, v1beta1等)需要匹配
- 性能影响:
大量端点同步可能增加控制平面负载
跨集群调用比集群内调用延迟更高
配置过程:
(1)CRD 是跨集群服务的基础设施
需要分发 CRD 到成员集群
- CRD 是 API 的定义:
ServiceExport/Import 是 Kubernetes 的多集群服务(MCS)API 资源,其 CRD 定义了资源的类型和结构。成员集群需要安装这些 CRD,才能识别和处理后续创建的 ServiceExport/Import 资源。 - 如果没有 CRD,成员集群会拒绝创建这些资源的请求(报错 the server doesn't have a resource type "serviceexports")。
(2)实现服务联邦的核心机制
- ServiceExport:
在服务提供方集群中标记一个 Service 为“可导出”,声明它允许被其他集群访问。 - ServiceImport:
在服务消费方集群中创建一个虚拟服务,代表从其他集群导入的服务。
这两个资源需要同时在提供方和消费方集群中生效,因此必须将 CRD 分发到所有成员集群。
部署crd
crd发放的策略配置如下:(会将两个crd部署到对应member集群)
# propagate ServiceExport CRD
apiVersion: policy.karmada.io/v1alpha1
kind: ClusterPropagationPolicy
metadata:
name: serviceexport-policy
spec:
resourceSelectors:
- apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1
kind: CustomResourceDefinition
name: serviceexports.multicluster.x-k8s.io
placement:
clusterAffinity:
clusterNames:
- kind-test
- kind-my-cluster
---
# propagate ServiceImport CRD
apiVersion: policy.karmada.io/v1alpha1
kind: ClusterPropagationPolicy
metadata:
name: serviceimport-policy
spec:
resourceSelectors:
- apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1
kind: CustomResourceDefinition
name: serviceimports.multicluster.x-k8s.io
placement:
clusterAffinity:
clusterNames:
- kind-test
- kind-my-cluster
root@test-k8s-master1:~/istio-demo/karmada/nginx# kubecmd get cpp
NAME CLUSTER CONFLICT-RESOLUTION PRIORITY AGE ADOPTION
serviceexport-policy Karmada Abort 0 6m20s -
serviceimport-policy Karmada Abort 0 6m20s -
member集群查看如下:
root@redis-cluster:~# kubectl get crd
NAME CREATED AT
serviceexports.multicluster.x-k8s.io 2025-06-18T08:16:00Z
serviceimports.multicluster.x-k8s.io 2025-06-18T08:16:00Z
部署成功
部署应用服务
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: serve
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: serve
template:
metadata:
labels:
app: serve
spec:
containers:
- name: serve
image: harbor.assistfc.com/middleware/serve:0a40de8
args:
- "--message='hello from cluster member1 (Node: {{env \"NODE_NAME\"}} Pod: {{env \"POD_NAME\"}} Address: {{addr}})'"
env:
- name: NODE_NAME
valueFrom:
fieldRef:
fieldPath: spec.nodeName
- name: POD_NAME
valueFrom:
fieldRef:
fieldPath: metadata.name
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: serve
spec:
ports:
- port: 80
targetPort: 8080
selector:
app: serve
---
apiVersion: policy.karmada.io/v1alpha1
kind: PropagationPolicy
metadata:
name: mcs-workload
spec:
resourceSelectors:
- apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
name: serve
- apiVersion: v1
kind: Service
name: serve
placement:
clusterAffinity:
clusterNames:
- kind-my-cluster
导出导入服务实现
apiVersion: multicluster.x-k8s.io/v1alpha1
kind: ServiceExport //导出服务一般在目的服务集群中的服务进行配置执行
metadata:
name: serve
---
apiVersion: policy.karmada.io/v1alpha1
kind: PropagationPolicy
metadata:
name: serve-export-policy
spec:
resourceSelectors:
- apiVersion: multicluster.x-k8s.io/v1alpha1
kind: ServiceExport
name: serve
placement:
clusterAffinity:
clusterNames:
- kind-my-cluster
//导入的服务一般是要映射到集群中 执行
kind: ServiceImport
metadata:
name: serve
spec:
type: ClusterSetIP
ports:
- port: 80
protocol: TCP
---
apiVersion: policy.karmada.io/v1alpha1
kind: PropagationPolicy
metadata:
name: serve-import-policy
spec:
resourceSelectors:
- apiVersion: multicluster.x-k8s.io/v1alpha1
kind: ServiceImport
name: serve
placement:
clusterAffinity:
clusterNames:
- kind-test
clusterTolerations:
- key: "dedicated"
operator: "Equal"
value: "special-user"
effect: "NoSchedule"
查看服务
root@redis-cluster:~# kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 23d
serve ClusterIP 10.96.69.244 <none> 80/TCP 14d
root@redis-cluster:~# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
my-nginx-6c77f7c7f7-lcqj8 1/1 Running 0 15d
my-nginx-6c77f7c7f7-svgh5 1/1 Running 0 15d
nginx-de-re-84d5f48664-rz9bp 1/1 Running 0 14d
serve-c6c4d7487-d5cf2 1/1 Running 0 14d
root@devops-test:~# kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
derived-serve ClusterIP 10.96.207.22 <none> 80/TCP 14d
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 27d
可以通过devops-test 集群访问对应 集群二的资源
问题如何解决不同集群的访问问题(网络互通 svc绑定pod不同集群的实现等),下次探讨网络问题
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