Kubernetes Services & Ingress

6 Kernkonzepte

Die wichtigsten Konzepte für Netzwerkzugriff in Kubernetes: ClusterIP · NodePort · LoadBalancer · Ingress · TLS · kubectl Services und Ingress sind die zentralen Komponenten für den Netzwerkzugriff auf Pods in Kubernetes. Sie ermöglichen die Kommunikation innerhalb des Clusters und von außen.

ClusterIP – Interner Service

ClusterIP (Default)

apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: my-service spec: type: ClusterIP ports: - port: 80 targetPort: 8080 selector: app: my-app

ClusterIP ist der Standard-Service-Typ. Er macht den Service nur innerhalb des Kubernetes-Clusters erreichbar – ideal für die Kommunikation zwischen Services (z.B. App ↔ Datenbank).

Beispiele

# service-clusterip.yaml

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

spec:

type: ClusterIP

ports:

- port: 5432

targetPort: 5432

selector:

app: postgres

# Anwenden:

kubectl apply -f service-clusterip.yaml

kubectl get svc # ClusterIP sichtbar

Tipp: ClusterIP ist der Standard-Service-Typ. Für die Kommunikation zwischen Services innerhalb des Clusters verwenden Sie immer ClusterIP – er ist sicher und effizient.

NodePort – Externer Zugriff über Node-Port

NodePort: 30000-32767

spec: type: NodePort ports: - port: 80 targetPort: 8080 nodePort: 30001

NodePort macht den Service auf einem bestimmten Port (30000-32767) auf jedem Node des Clusters erreichbar. Ideal für Entwicklung und lokale Tests.

Beispiele

# service-nodeport.yaml

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

spec:

type: NodePort

ports:

- port: 80

targetPort: 8080

nodePort: 30001 # Optional, sonst automatisch

selector:

app: nginx

# Zugriff von außen: http://<node-ip>:30001

kubectl get nodes -o wide # Node-IP finden

Tipp: NodePort ist ideal für lokale Entwicklungsumgebungen (z.B. Minikube, Kind). Für Produktion verwenden Sie LoadBalancer oder Ingress.

LoadBalancer – Cloud-Loadbalancer

LoadBalancer (Cloud Provider)

spec: type: LoadBalancer ports: - port: 80 targetPort: 8080

LoadBalancer integriert sich mit Cloud-Providern (AWS, GCP, Azure) und erstellt automatisch einen externen LoadBalancer mit einer öffentlichen IP-Adresse.

Beispiele

# service-loadbalancer.yaml

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

spec:

type: LoadBalancer

ports:

- port: 80

targetPort: 8080

selector:

app: web

# Externe IP nach Provisionierung:

kubectl get svc web-lb

NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S)
web-lb LoadBalancer 10.96.0.1 123.45.67.89 80:30001/TCP

Tipp: LoadBalancer ist der Standard für Produktionsumgebungen in der Cloud. Er verteilt den Traffic automatisch auf alle Pods und bietet eine öffentliche, stabile IP-Adresse.

Ingress – HTTP/HTTPS Routing

Ingress + Ingress Controller

apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: Ingress metadata: name: my-ingress spec: rules: - host: example.com http: paths: - path: / pathType: Prefix backend: service: name: web-service port: number: 80

Ingress ermöglicht HTTP/HTTPS-Routing mit virtuellen Hosts, Pfadbasiertem Routing und TLS-Terminierung. Ein Ingress-Controller (z.B. NGINX) ist erforderlich.

Beispiele

# ingress.yaml

apiVersion: networking.k8s.io/v1

kind: Ingress

metadata:

spec:

rules:

- host: app.example.com

http:

paths:

- path: /api

pathType: Prefix

backend:

service:

port:

number: 80

- path: /

pathType: Prefix

backend:

service:

port:

number: 80

Tipp: Für Ingress muss ein Ingress-Controller installiert sein (z.B. NGINX, Traefik, AWS ALB). Ingress bietet die flexibelste und kostengünstigste Lösung für HTTP/HTTPS-Routing.

TLS – HTTPS mit Ingress

tls: secretName

spec: tls: - hosts: - app.example.com secretName: app-tls-secret rules: # ... wie zuvor

TLS ermöglicht HTTPS-Terminierung am Ingress-Controller. Das Zertifikat wird als Kubernetes Secret gespeichert.

Beispiele

# 1. TLS-Secret erstellen

kubectl create secret tls app-tls-secret \

--cert=path/to/tls.crt \

--key=path/to/tls.key

# 2. Ingress mit TLS

apiVersion: networking.k8s.io/v1

kind: Ingress

metadata:

spec:

tls:

- hosts:

- app.example.com

secretName: app-tls-secret

rules:

- host: app.example.com

http:

paths:

- path: /

pathType: Prefix

backend:

service:

port:

number: 80

Tipp: Für Produktion empfiehlt sich die Verwendung von cert-manager für automatische Zertifikate (Let's Encrypt). In Entwicklung können Sie selbst-signierte Zertifikate oder Tools wie mkcert verwenden.

kubectl Befehle – Services & Ingress verwalten

get svc · describe · expose · delete

kubectl get svc kubectl get ingress kubectl describe svc my-service kubectl expose deployment web --type=NodePort --port=80

kubectl ist das Kommandozeilen-Tool für die Kubernetes-Verwaltung. Diese Befehle sind für die Arbeit mit Services und Ingress unverzichtbar.

Die wichtigsten kubectl-Befehle

Befehl	Beschreibung
kubectl get svc	Alle Services anzeigen
kubectl get svc -A	Services in allen Namespaces
kubectl get ingress	Alle Ingress-Ressourcen anzeigen
kubectl describe svc <name>	Detailinformationen eines Services
kubectl describe ingress <name>	Detailinformationen eines Ingress
kubectl expose deployment <name> --type=NodePort --port=80	Service aus Deployment erstellen
kubectl delete svc <name>	Service löschen
kubectl delete ingress <name>	Ingress löschen
kubectl port-forward svc/<name> 8080:80	Port-Forwarding für lokalen Zugriff

Beispiele

kubectl get svc # Alle Services

kubectl get ingress # Alle Ingress

kubectl describe svc web-service # Details

kubectl expose deployment web --type=LoadBalancer --port=80 # Service erstellen

kubectl port-forward svc/web-service 8080:80 # Lokaler Zugriff

kubectl delete svc web-service # Service löschen

Tipp: kubectl port-forward ist perfekt für Debugging und lokale Tests – Sie können auf Services zugreifen, ohne sie extern zu veröffentlichen.

Kubernetes Service-Typen im Überblick

ClusterIP Intern (Cluster-intern)
Standard, nur im Cluster

NodePort Extern über Node-Port
30000-32767, für Entwicklung

LoadBalancer Cloud-Loadbalancer
Öffentliche IP, für Produktion

Ingress HTTP/HTTPS Routing
Virtuelle Hosts, TLS

ExternalName DNS-Alias
CNAME für externe Services

Headless Keine LoadBalancing
clusterIP: None

Quick Summary

ClusterIP

Interner Service

NodePort

Externer Node-Port

LoadBalancer

Cloud-Loadbalancer

Ingress

HTTP/HTTPS Routing

TLS

HTTPS-Terminierung

kubectl

Verwaltung

kubectl get svc · kubectl expose deployment web --type=LoadBalancer · kubectl describe ingress app-ingress