Headless Service

Headless Service是Kubernetes中的一种特殊服务类型，与其他Service相比，Headless Service不会分配ClusterIP，因此不会通过服务的IP地址进行负载均衡。当客户端通过Headless Service的DNS名称查询时，Kubernetes会直接返回与该服务匹配的Pod的IP地址列表，客户端可以直接与这些Pod通信，适用于某些特定的应用（如数据库集群、缓存集群等）。

Headless Service的应用场景如下：

有状态应用：对于有状态负载，例如MySQL、Kafka、Elasticsearch等，每个实例有独立职责，而不需要进行负载均衡。Headless Service可以为每个Pod提供单独的访问入口。
自定义负载均衡：某些情况下，应用可能期望自行控制负载均衡策略，而不使用Kubernetes默认提供的负载均衡能力。

创建Headless Service

使用kubectl连接集群，详情请参见通过kubectl连接集群。

创建一个StatefulSet和对应的Headless Service。

vi headless.yaml

内容如下：

apiVersion: v1
kind: Service       # 对象类型为Service
metadata:
  name: nginx-headless
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
    - name: web       # Pod间通信的端口名称
      port: 80        # Pod间通信的端口号
  selector:
    app: nginx        # 选择标签为app:nginx的Pod
  clusterIP: None     # 必须设置为None，表示Headless Service
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  serviceName: nginx-headless   # StatefulSet对应Headless Service的名称
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:alpine
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
      imagePullSecrets:
        - name: default-secret

执行如下命令创建上述StatefulSet和Headless Service。
```
kubectl create -f headless.yaml
```

检查Pod是否创建成功。

kubectl get pods -l app=nginx -o wide

回显如下：

NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP          NODE            NOMINATED NODE   READINESS GATES
web-0    1/1     Running   0          41s     10.0.0.22   192.168.0.194   <none>           <none>
web-1    1/1     Running   0          38s     10.0.0.23   192.168.0.194   <none>           <none>
web-2    1/1     Running   0          37s     10.0.0.39   192.168.0.21    <none>           <none>

检查Headless Service是否创建成功。

kubectl get svc nginx-headless

回显如下：

NAME             TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
nginx-headless   ClusterIP   None         <none>        80/TCP    2m20s

创建一个临时Pod来查询DNS。

kubectl run -it --rm --image=busybox:1.28 test-pod -- sh

查询DNS的命令如下：

nslookup nginx-headless

回显如下：

Server:    10.247.3.10
Address 1: 10.247.3.10 coredns.kube-system.svc.cluster.local

Name:      nginx-headless
Address 1: 10.0.0.22 web-0.nginx-headless.default.svc.cluster.local
Address 2: 10.0.0.23 web-1.nginx-headless.default.svc.cluster.local
Address 3: 10.0.0.39 web-2.nginx-headless.default.svc.cluster.local

说明StatefulSet的每个Pod都有单独的DNS记录。