Utilizando um serviço para expor seu aplicativo

Objetivos

• Aprenda sobre um Serviço no Kubernetes
• Entenda como os objetos labels e LabelSelector se relacionam a um Serviço
• Exponha uma aplicação externamente ao cluster Kubernetes usando um Serviço

Visão Geral de Serviços Kubernetes

Pods Kubernetes são efêmeros. Na verdade, Pods possuem um ciclo de vida. Quando um nó de processamento morre, os Pods executados no nó também são perdidos. A partir disso, o ReplicaSet pode dinamicamente retornar o cluster ao estado desejado através da criação de novos Pods para manter sua aplicação em execução. Como outro exemplo, considere um backend de processamento de imagens com 3 réplicas. Estas réplicas são intercambiáveis; o sistema front-end não deveria se importar com as réplicas backend ou ainda se um Pod é perdido ou recriado. Dito isso, cada Pod em um cluster Kubernetes tem um único endereço IP, mesmo Pods no mesmo nó, então há necessidade de ter uma forma de reconciliar automaticamente mudanças entre Pods de modo que sua aplicação continue funcionando.

Um serviço no Kubernetes é uma abstração que define um conjunto lógico de Pods e uma política pela qual acessá-los. Serviços permitem um baixo acoplamento entre os Pods dependentes. Um serviço é definido usando YAML (preferencialmente) ou JSON, como todos objetos Kubernetes. O conjunto de Pods selecionados por um Serviço é geralmente determinado por um seletor de rótulos LabelSelector (veja abaixo o motivo pelo qual você pode querer um Serviço sem incluir um seletor selector na especificação spec).

Embora cada Pod tenha um endereço IP único, estes IPs não são expostos externamente ao cluster sem um Serviço. Serviços permitem que suas aplicações recebam tráfego. Serviços podem ser expostos de formas diferentes especificando um tipo type na especificação do serviço ServiceSpec:

• ClusterIP (padrão) - Expõe o serviço sob um endereço IP interno no cluster. Este tipo faz do serviço somente alcançável de dentro do cluster.
• NodePort - Expõe o serviço sob a mesma porta em cada nó selecionado no cluster usando NAT. Faz o serviço acessível externamente ao cluster usando <NodeIP>:<NodePort>. Superconjunto de ClusterIP.
• LoadBalancer - Cria um balanceador de carga externo no provedor de nuvem atual (se suportado) e assinala um endereço IP fixo e externo para o serviço. Superconjunto de NodePort.
• ExternalName - Expõe o serviço usando um nome arbitrário (especificado através de externalName na especificação spec) retornando um registro de CNAME com o nome. Nenhum proxy é utilizado. Este tipo requer v1.7 ou mais recente de kube-dns.

Mais informações sobre diferentes tipos de Serviços podem ser encontradas no tutorial Utilizando IP de origem. Também confira Conectando aplicações com serviços.

Adicionalmente, note que existem alguns casos de uso com serviços que envolvem a não definição de selector em spec. Serviços criados sem selector também não criarão objetos Endpoints correspondentes. Isto permite usuários mapear manualmente um serviço a endpoints específicos. Outra possibilidade na qual pode não haver seletores é ao se utilizar estritamente type: ExternalName.

Serviços e Rótulos

Um serviço roteia tráfego entre um conjunto de Pods. Serviço é a abstração que permite pods morrerem e se replicarem no Kubernetes sem impactar sua aplicação. A descoberta e o roteamento entre Pods dependentes (tal como componentes frontend e backend dentro de uma aplicação) são controlados por serviços Kubernetes.

Serviços relacionam um conjunto de Pods usando Rótulos e seletores, um agrupamento primitivo que permite operações lógicas sobre objetos Kubernetes. Rótulos são pares de chave/valor anexados à objetos e podem ser usados de inúmeras formas:

• Designar objetos para desenvolvimento, teste e produção
• Adicionar tags de versão
• Classificar um objeto usando tags

Rótulos podem ser anexados à objetos no momento de sua criação ou posteriormente. Eles podem ser modificados a qualquer tempo. Vamos agora expor sua aplicação usando um serviço e aplicar alguns rótulos.