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Expondo um POD como Service

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PODs não tem conexão com o mundo externo. Qualquer interface (TCP ou UDP) deve ser declarada como serviço. Isso pode ser feito através de um YAML ou pela linha de comando. É preferível que seja feito por um arquivo YAML e versionado. Mas vamos começar expondo nosso serviço?

Primeiro vamos verificar se nossos PODs estão rodando, mas dessa vez vamos usar os labels associados ao POD. Porque usar labels? Porque as associações no Kubernetes são feita através de consulta a labels. Um serviço não irá conhecer o nome dos PODs que ele está referenciando, apenas os labels. Na maioria dos casos o POD foi criado automaticamente por um Deployment com um nome gerado automaticamente, por isso o label é a melhor referência. Tente executar o comando abaixo usando outro labels.

$ kubectl get pods -l example=k8s
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
backend    1/1     Running   0          2m21s
frontend   1/1     Running   0          2m21s

Podemos criar o serviçi usando o nome do POD, mas o Kubernetes não vai associar diretamente ao nome, mas aos labels.

$ kubectl expose pod frontend --type NodePort --name frontend-svc
service/frontend-svc exposed

Abaixo vemos a descrição do serviço, observe que no campo Selector temos todos os labels do POD.

$ kubectl describe service frontend-svc
Name:                     frontend-svc
Namespace:                default
Labels:                   app=k8s-tutorial
                          example=k8s
                          role=frontend
                          version=v1
Annotations:              <none>
Selector:                 app=k8s-tutorial,example=k8s,role=frontend,version=v1
Type:                     NodePort
IP Family Policy:         SingleStack
IP Families:              IPv4
IP:                       10.103.41.208
IPs:                      10.103.41.208
Port:                     <unset>  8080/TCP
TargetPort:               8080/TCP
NodePort:                 <unset>  30910/TCP
Endpoints:                172.17.0.4:8080
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   <none>

Agora como acessamos o serviço? Se você está rodando um cluster kubernetes usando o kublet diretamente no Linux, é só usar a porta escolhida pelo serviço 30910. Mas se você está usando o minikube em qualquer outra máquina ainda é preciso um passo a mais. O minikube é um sistema que cria um cluster kubernetes dentro de um container, por isso nem todas as portas são abertas. Para expor serviço, você pode requerer a URL dele através da linha de comando:

C:\Users\vepo> minikube service frontend-svc --url
* Starting tunnel for service frontend-svc.
|-----------|--------------|-------------|-----------------------|
| NAMESPACE |     NAME     | TARGET PORT |          URL          |
|-----------|--------------|-------------|-----------------------|
| default   | frontend-svc |             | http://127.0.0.1:4443 |
|-----------|--------------|-------------|-----------------------|
http://127.0.0.1:4443
! Because you are using a Docker driver on windows, the terminal needs to be open to run it.

Aviso

O minikube não deve ser usado em desenvolvimento e o Kubernetes deve rodar nativamente para melhor performance.

Ao se criar um serviço, o mesmo é exposto em todos os nós do cluster. Se desejar que seja exposto em apenas alguns nós, procure por node selector ou node affinity na documentação, isso pode ser bastante útil em ambientes de produção.

Se estiver em um cluster, para acessar é preciso conhecer o cluster, para isso execute o comando abaixo. Você pode faze a seleção dos nodes usando os labels.

$ kubectl get nodes --show-labels
NAME       STATUS   ROLES                  AGE   VERSION   LABELS
minikube   Ready    control-plane,master   17h   v1.21.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=minikube,kubernetes.io/os=linux,minikube.k8s.io/commit=76b94fb3c4e8ac5062daf70d60cf03ddcc0a741b,minikube.k8s.io/name=minikube,minikube.k8s.io/updated_at=2021_11_22T15_08_34_0700,minikube.k8s.io/version=v1.24.0,node-role.kubernetes.io/control-plane=,node-role.kubernetes.io/master=,node.kubernetes.io/exclude-from-external-load-balancers=

Agora limpe todos os recursos usando

kubectl delete svc frontend-svc
kubectl delete -f k8s/pods/all.yaml

E depois dê uma olhada no YAML k8s/services/all.yaml que define todos os serviços. Repare que existe dois tipos de serviço, o NodePort e o ClusterIP. O NodePort é usado para expor o serviço através de uma porta do cluster. Já o ClusterIP é usado para expor o serviço através de um IP apenas dentro do cluster. Em ambos os casos o serviço pode ser acessível por um nome DNS, verifique a documentação para conhecer a regra de nomenclatura do DNS.

$ kubectl apply -f ./k8s/services/all.yaml
pod/backend created
pod/frontend created
service/frontend-svc created
service/backend-svc created