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ClusterIP 是 Kubernetes 中最基础且常用的 Service 类型，主要用于在集群内部提供稳定的网络访问端点。以下是关于 ClusterIP Service 的详细说明：
1. ClusterIP 的核心功能
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集群内部访问：ClusterIP 提供一个集群内部的虚拟 IP（VIP），只能在 Kubernetes 集群内部访问，外部网络无法直接访问。
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服务发现：通过 Kubernetes 的 DNS 服务，其他 Pod 可以通过 Service 名称访问 ClusterIP。
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负载均衡：ClusterIP 会自动将流量分发到后端的多个 Pod，实现负载均衡。
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稳定的 IP 和端口：无论后端 Pod 如何变化，ClusterIP 的 IP 和端口保持不变，确保服务调用的稳定性。
2. ClusterIP 的工作原理
ClusterIP 的实现依赖于 Kubernetes 的核心组件和网络模型：
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Service 创建：
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当创建一个 ClusterIP Service 时，Kubernetes 会为其分配一个虚拟 IP（ClusterIP），这个 IP 来自集群的 Service CIDR 范围（例如
10.96.0.0/12）。 -
Service 通过
selector字段选择一组 Pod 作为后端。
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Endpoints 创建：
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Kubernetes 会自动创建与 Service 同名的 Endpoints 对象，其中包含所有匹配
selector的 Pod 的 IP 和端口。 -
如果 Pod 发生变化（例如扩容或重启），Endpoints 会自动更新。
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kube-proxy 的作用：
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每个节点上的
kube-proxy组件会监听 Service 和 Endpoints 的变化。 -
kube-proxy通过以下方式实现流量转发：-
iptables 模式：在节点上配置 iptables 规则，将流量从 ClusterIP 转发到后端 Pod。
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IPVS 模式：使用更高效的 IPVS 实现流量转发。
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无论使用哪种模式，
kube-proxy都会确保流量被正确负载均衡到后端 Pod。
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DNS 解析：
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Kubernetes 的 CoreDNS 或 kube-dns 会为每个 Service 创建一条 DNS 记录。
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例如，Service 名称为
my-service，命名空间为default，则其 DNS 名称为my-service.default.svc.cluster.local。 -
集群内的 Pod 可以通过 DNS 名称访问 Service，DNS 会解析为 ClusterIP。
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3. ClusterIP 的配置示例
以下是一个典型的 ClusterIP Service 的 YAML 配置文件：
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selector：用于选择后端 Pod，只有匹配标签的 Pod 才会被纳入 Service 的后端。
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ports：
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port：Service 暴露的端口，集群内的其他服务通过该端口访问 Service。 -
targetPort：后端 Pod 实际监听的端口。 -
protocol：支持的协议类型，默认为 TCP。
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4. ClusterIP 的使用场景
ClusterIP 适用于以下场景：
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微服务间通信：
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在微服务架构中，服务之间通过 ClusterIP 进行内部通信。
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例如，前端服务通过 ClusterIP 访问后端 API 服务。
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数据库访问：
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数据库服务（如 MySQL、PostgreSQL）通常只在集群内部暴露，使用 ClusterIP 可以确保外部无法直接访问。
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内部工具和服务：
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例如监控系统（Prometheus）、日志系统（Elasticsearch）等，通常只在集群内部使用。
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服务发现和负载均衡：
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ClusterIP 提供稳定的访问端点，并自动实现负载均衡，适合需要高可用的服务。
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5. ClusterIP 的优缺点
优点：
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简单易用，是 Kubernetes 默认的 Service 类型。
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提供稳定的 IP 和 DNS 名称，适合服务发现。
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自动负载均衡，支持后端 Pod 的动态变化。
缺点：
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只能在集群内部访问，无法直接从外部访问。
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对于需要对外暴露的服务，需要结合 NodePort 或 LoadBalancer 使用。
6. ClusterIP 的调试和排查
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查看 Service 信息：
kubectl get svc <service-name>输出示例：
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE my-service ClusterIP 10.96.123.45 <none> 80/TCP 5m -
查看 Endpoints：
kubectl get endpoints <service-name>输出示例：
NAME ENDPOINTS AGE my-service 10.244.1.2:9376,10.244.2.3:9376 5m -
检查 DNS 解析：
在集群内的 Pod 中使用nslookup或dig检查 Service 的 DNS 解析：nslookup my-service.default.svc.cluster.local -
检查 kube-proxy 和 iptables/IPVS 规则：
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登录到节点，检查 iptables 或 IPVS 规则是否正常配置。
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