Service en Kubernetes

¿Qué es un Service en Kubernetes?

En Kubernetes, un Service es un recurso que permite exponer una aplicación (Pod) de forma estable y accesible dentro o fuera del clúster. Proporciona una IP fija y un nombre DNS para acceder a los Pods que coinciden con un selector. Los servicios permiten la comunicación entre pods dentro de un clúster y también pueden exponer aplicaciones al exterior.

Funcionalidades principales de los servicios

• Descubrimiento de pods: Los servicios identifican y dirigen el tráfico a los pods correctos, incluso cuando se crean o eliminan pods.
• Balanceo de carga: Distribuir el tráfico de red entre los pods que pertenecen al mismo servicio, asegurando alta disponibilidad y rendimiento.
• Redes estables: Proporcionan una dirección IP y un nombre DNS estables para acceder a la aplicación, independientemente de los cambios en los pods subyacentes.

🧩 Tipos de Service

Kubernetes proporciona varios tipos de Service, y los tres más usados son:

📊 Comparativa resumen

🔹 ClusterIP (por defecto)

📌 ¿Qué hace?

Crea una IP interna accesible solo dentro del clúster de Kubernetes. No se puede acceder desde fuera.

📦 ¿Para qué sirve?

Ideal para microservicios que se comunican entre sí, por ejemplo:

• Backend accediendo a base de datos.
• Frontend accediendo al backend.

🔹 NodePort

📌 ¿Qué hace?

Expone el servicio fuera del clúster asignando un puerto en cada nodo del clúster (por defecto entre 30000-32767).

📦 ¿Para qué sirve?

Permite acceder a la app desde el navegador o desde fuera del clúster, ideal para pruebas o entornos de desarrollo.

💡 Forma de acceso:

http://<IP-del-nodo>:<NodePort>

🔹 LoadBalancer

📌 ¿Qué hace?

Crea un balanceador de carga externo (si estás en un proveedor cloud como GKE, EKS, AKS) y asigna una IP pública para acceder desde fuera del clúster.

📦 ¿Para qué sirve?

Ideal para producción. Permite que múltiples usuarios accedan a la app a través de un punto único de entrada con balanceo de carga automático.

✅ Precondiciones

• Realizar la instalación correcta de un entorno de trabajo para kubernetes, tengo una Guía completa de comandos Minikube
• Asegúrate de que Minikube está corriendo Abre PowerShell o CMD y ejecuta: minikube start
• Revisa los comandos de kubectl
• Valida si estas en el contexto correcto del clustes de minikube, en Contexto en kubectl te explico como.

📘 Ejemplo

Ahora vamos a hacer un ejemplo práctico paso a paso usando los tres tipos de servicios en Kubernetes (ClusterIP, NodePort, y LoadBalancer). Usaremos una aplicación sencilla en un Pod, como un contenedor nginx, y veremos cómo se comporta al ser expuesta con cada tipo de servicio.

Paso 1: Crear un Deployment de prueba (nginx)

Creamos un Deployment llamado nginx-deployment con 2 réplicas de nginx.

📄 Archivo: nginx-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:latest
          ports:
            - containerPort: 80

📌 Aplica el deployment:

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

Verifica los pods:

kubectl get pods

Respuesta:

NAME                              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-96b9d695-kffq4   1/1     Running   0          2m48s

🔵 Paso 2: Crear un Service ClusterIP

Este servicio será accesible solo dentro del clúster.

📄 Archivo: nginx-clusterip.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-clusterip
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80

📌 Aplica el servicio:

kubectl apply -f nginx-clusterip.yaml

🔎 Verifica:

kubectl get svc nginx-clusterip

Respuesta:

NAME              TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
nginx-clusterip   ClusterIP   10.108.19.55   <none>        80/TCP    24s

🧪 Puedes probarlo desde dentro del clúster:

Vamos a crear un pod temporal llamado curl-test con una imagen que tenga instalado curl y que inicie en modo interactivo, el siguiente comando nos ayudara a crear el pod que luego se borrara al salir de la shell:

kubectl run curl-test --image=curlimages/curl -it --rm -- /bin/sh

Dentro del contenedor ejecutamos:

curl nginx-clusterip

Como respuesta, debemos ver el html de inicio de nginx

🟡 Paso 3: Crear un Service NodePort

Expone el servicio fuera del clúster a través de un puerto alto (ej: 30080).

📄 Archivo: nginx-nodeport.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-nodeport
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30080

📌 Aplica el servicio:

kubectl apply -f nginx-nodeport.yaml

Respuesta: service/nginx-nodeport created

🔎 Verifica que se ha creado correctamente:

kubectl get svc nginx-nodeport

Respuesta:

NAME             TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
nginx-nodeport   NodePort   10.105.98.208   <none>        80:30080/TCP   54s

🧪 Abre en tu navegador:

http://<IP-del-nodo>:30080

✅ Si estás en Minikube:

minikube service nginx-nodeport

Respuesta:

|-----------|----------------|-------------|---------------------------|
| NAMESPACE |      NAME      | TARGET PORT |            URL            |
|-----------|----------------|-------------|---------------------------|
| default   | nginx-nodeport |          80 | http://192.168.49.2:30080 |
|-----------|----------------|-------------|---------------------------|
🏃  Starting tunnel for service nginx-nodeport.
|-----------|----------------|-------------|------------------------|
| NAMESPACE |      NAME      | TARGET PORT |          URL           |
|-----------|----------------|-------------|------------------------|
| default   | nginx-nodeport |             | http://127.0.0.1:51132 |
|-----------|----------------|-------------|------------------------|
🎉  Opening service default/nginx-nodeport in default browser...
❗  Because you are using a Docker driver on windows, the terminal needs to be open to run it.

Debemos ver e el navegador en inicio de nginx

🟢 Paso 4: Crear un Service LoadBalancer

Este método es ideal si estás en la nube o usando minikube tunnel.

📄 Archivo: nginx-loadbalancer.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-loadbalancer
spec:
  type: LoadBalancer
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80

📌 Aplica el servicio:

kubectl apply -f nginx-loadbalancer.yaml

🔎 Verifica:

kubectl get svc nginx-loadbalancer

Respuesta:

NAME                 TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
nginx-loadbalancer   LoadBalancer   10.102.58.254   <pending>     80:31548/TCP   10s

🧪 Si estás usando Minikube, primero abre un túnel:

minikube tunnel

Luego abre: http://<EXTERNAL-IP>

✅ Limpieza (opcional)

kubectl delete -f nginx-deployment.yaml

kubectl delete -f nginx-clusterip.yaml

kubectl delete -f nginx-nodeport.yaml

kubectl delete -f nginx-loadbalancer.yaml