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第09章：Serviceで“つなぐ”（サービスディスカバリ）🧷🧠✨

この章は、**「PodのIPがコロコロ変わっても、アプリ同士を安定してつなぐ方法」を身につける回です！😆 Kubernetesの世界だと、“つなぎ先はIPじゃなくて名前で呼ぶ”**が基本になります📛🔗

ちなみに本日（2026-02-13）時点のKubernetesは **v1.35.1（2026-02-10リリース）**です。(Kubernetes) この章の内容（Service / DNS / EndpointSlice）は、まさに現行の中心機能です💪(Kubernetes)

9.1 まず結論：Serviceは「固定の入り口（住所＆電話番号）」📞🏠​

Podは落ちたり増えたりして、IPが変わるのが通常運転です😇💥 だから PodのIPに直打ちすると、すぐ壊れます🫠

そこで登場するのが Service です🧷

  • Service：安定した入口（固定の名前＆仮想IP）📌
  • Pod：中身（入れ替わること前提）♻️
  • Label / Selector：どのPodを“中身”として束ねるかの紐づけ🏷️

Kubernetes公式の「Serviceの概念ページ」でも、この思想がど真ん中です。(Kubernetes)

9.2 Serviceディスカバリって何？🤔➡️😎​

**Serviceディスカバリ = “サービスを見つける仕組み”**です🧭✨ Kubernetesでは主に DNS で見つけます📡

  • db というServiceを作る
  • アプリは db（名前）で接続する
  • DNSが db を解決して、Serviceに到達する

Kubernetesは ServiceやPodにDNSレコードを作る仕組みを持っていて、Pod内から「名前で引ける」ようにしてくれます。(Kubernetes)

DNS名のルール（ざっくり）👇

  • 同じNamespaceなら：db だけでOKなことが多い👍
  • 別Namespaceなら：db.<namespace> や db.<namespace>.svc.cluster.local が必要になることがある🌍 （この仕組み自体がKubernetesの基本仕様です）(Kubernetes)

9.3 Serviceの種類（超ざっくり使い分け）🧰✨​

よく使うのはこのへんです👇（名前だけでも覚えれば勝ち🏆）

  • ClusterIP（基本これ）：クラスタ内部だけの入口🏠
  • NodePort：各ノードのポートを開けて外から入れる🚪
  • LoadBalancer：クラウドのLBを使って外から入れる🌩️
  • ExternalName：外部のDNS名へのエイリアス👻
  • Headless（ClusterIPなし）：Podを直接見せたい時（Stateful系で多い）🧱

Serviceの公式ドキュメントにまとまっています。(Kubernetes) ※ この章はまず ClusterIP を主役にします🥳

9.4 Serviceの裏側：EndpointSliceが“実体の名簿”📇🧠​

Serviceは「入口」です。 でも実際にどのPodへ流すかは、EndpointSlice が持っています📇✨

ざっくり図にすると👇

  • Service（入口） → EndpointSlice（名簿） → PodIP:Port（本体）

EndpointSliceは Serviceをスケールさせるための仕組みとして公式に説明されています。(Kubernetes) また、EndpointsからEndpointSliceへ移行が進んでいて、Service周りの新機能はEndpointSliceが前提になっています。(Kubernetes)

9.5 ハンズオン：API → DB（っぽいもの）を“名前で”つなぐ🔗🍔🗄️​

ここから手を動かします✋✨ ゴールはこれ👇

  • api が db という名前で接続する
  • Podが入れ替わっても壊れない
  • つながらない時に「どこを見るか」まで分かる

手順A：Namespaceを作る（迷子防止）🧭📁​

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: demo

適用👇

kubectl apply -f namespace.yaml

手順B：DB（今回はPostgreSQL）＋ Service db を作る🐘🧷​

ここは「つなぐ練習」なので、DBをDeploymentで置きます🙆‍♂️ “ちゃんとしたDB運用”は後半（StatefulSetやPVC）でやる想定です🧱💾

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: db
  namespace: demo
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: db
  template:
    metadata:
      labels:
        app: db
    spec:
      containers:
        - name: postgres
          image: postgres:17
          ports:
            - containerPort: 5432
          env:
            - name: POSTGRES_PASSWORD
              value: postgres
            - name: POSTGRES_USER
              value: postgres
            - name: POSTGRES_DB
              value: appdb
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: db
  namespace: demo
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    app: db
  ports:
    - name: postgres
      port: 5432
      targetPort: 5432

適用👇

kubectl apply -f db.yaml
kubectl -n demo get pods,svc

ここで svc/db ができていればOKです🎉

手順C：API（Node/TS）＋ Service api を作る🍔🧷​

Nodeは本日（2026-02-13）時点で v24がActive LTS です。(nodejs.org) なのでサンプルは Node 24 を基準にします🚀

① APIの最小コード（TypeScript）✍️✨​

src/server.ts

import express from "express";
import { Client } from "pg";

const app = express();
const port = Number(process.env.PORT ?? "3000");

// Kubernetes Service名でつなぐのがポイント！
const dbHost = process.env.DB_HOST ?? "db";
const dbUser = process.env.DB_USER ?? "postgres";
const dbPass = process.env.DB_PASS ?? "postgres";
const dbName = process.env.DB_NAME ?? "appdb";

function createClient() {
  return new Client({
    host: dbHost,
    user: dbUser,
    password: dbPass,
    database: dbName,
    port: 5432,
  });
}

app.get("/health", (_req, res) => {
  res.json({ ok: true });
});

app.get("/health/db", async (_req, res) => {
  const client = createClient();
  try {
    await client.connect();
    const r = await client.query("SELECT 1 AS ok");
    res.json({ ok: true, db: r.rows[0] });
  } catch (e: any) {
    res.status(500).json({ ok: false, error: String(e?.message ?? e) });
  } finally {
    await client.end().catch(() => {});
  }
});

app.listen(port, () => {
  console.log(`api listening on :${port} (db host: ${dbHost})`);
});

package.json（最小）

{
  "name": "k8s-service-demo",
  "private": true,
  "type": "module",
  "scripts": {
    "dev": "node --watch --enable-source-maps dist/server.js",
    "build": "tsc -p tsconfig.json",
    "start": "node dist/server.js"
  },
  "dependencies": {
    "express": "^4.19.2",
    "pg": "^8.13.0"
  },
  "devDependencies": {
    "typescript": "^5.8.0"
  }
}

tsconfig.json（最小）

{
  "compilerOptions": {
    "target": "ES2022",
    "module": "ES2022",
    "moduleResolution": "Bundler",
    "outDir": "dist",
    "strict": true,
    "esModuleInterop": true
  },
  "include": ["src"]
}

② Dockerfile（シンプルに）🐳📦​

FROM node:24-slim

WORKDIR /app

COPY package.json package-lock.json* ./
RUN npm ci || npm i

COPY tsconfig.json ./
COPY src ./src

RUN npm run build

ENV PORT=3000
EXPOSE 3000

CMD ["npm", "start"]

ここまで作ったら、いつもの流れでイメージを作って（前章までのやり方でOK）レジストリに置く想定です📦🚚 （kindなら kind load docker-image ... でもOKな構成にできます👍）

③ Kubernetesマニフェスト（Deployment + Service）📄🧷​

api.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: api
  namespace: demo
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: api
  template:
    metadata:
      labels:
        app: api
    spec:
      containers:
        - name: api
          image: YOUR_REGISTRY/your-api:1.0.0
          ports:
            - containerPort: 3000
          env:
            - name: PORT
              value: "3000"
            - name: DB_HOST
              value: "db"          # ← Service名で接続！
            - name: DB_USER
              value: "postgres"
            - name: DB_PASS
              value: "postgres"
            - name: DB_NAME
              value: "appdb"
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: api
  namespace: demo
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    app: api
  ports:
    - name: http
      port: 3000
      targetPort: 3000

適用👇

kubectl apply -f api.yaml
kubectl -n demo get pods,svc

手順D：つながったか確認する✅🎯​

① まずログを見る👀🪵​

kubectl -n demo logs deploy/api

db host: db と出ていれば意図通りです👍

② Podの中から db が引けるか（DNSチェック）📡🔍​

Kubernetes公式でも、DNSトラブルは「クラスタ内から確認する」のが王道です。(Kubernetes)

kubectl -n demo run -it --rm debug --image=busybox:1.36 --restart=Never -- sh

中で👇

nslookup db
nslookup db.demo.svc.cluster.local

もし nslookup が無い/動かない感じなら、ネットワーク調査ツール盛り盛りの netshoot を使うのも定番です🧰 （KubernetesでもDockerでもよく使われます）(GitHub)

kubectl -n demo run -it --rm net --image=nicolaka/netshoot --restart=Never -- bash

中で👇

dig db.demo.svc.cluster.local

③ api をローカルから叩く（port-forward）🚇💻​

kubectl -n demo port-forward svc/api 3000:3000

別ターミナルで👇

curl http://localhost:3000/health
curl http://localhost:3000/health/db

/health/db が ok: true なら勝ち🎉🎉🎉

9.6 つながらない時の“型”🧯🥋（ここが超重要）​

Service周りは、だいたい事故パターンが決まってます😎✨ 順番に潰せばOK！

パターン1：ServiceのselectorがPodのlabelとズレてる🏷️❌​

確認👇

kubectl -n demo get svc db -o yaml
kubectl -n demo get pods --show-labels

selectorの app: db と、Podの labelの app=db が一致してないと、Serviceの中身が空になります🫠

パターン2：Serviceに“中身”がいない（EndpointSliceが空）📇❌​

確認👇（Service名で絞る）

kubectl -n demo get endpointslices -l kubernetes.io/service-name=db
kubectl -n demo describe svc db

EndpointSliceがServiceのバックエンド（到達先）を表します。(Kubernetes)

パターン3：port / targetPort を間違えた🔌😵​

ありがち👇

  • port: 5432 なのに targetPort: 15432 とか
  • アプリ側が DB_HOST=db:5432 じゃなくて変なポートを見てる

確認👇

kubectl -n demo describe svc db
kubectl -n demo describe pod -l app=db

パターン4：Namespaceを間違えた📁😇➡️😱​

  • demo にServiceがあるのに
  • default のPodから db を引いてる

対策：別Namespaceなら FQDN を使う（db.demo.svc.cluster.local）🌍(Kubernetes)

パターン5：DNS自体が壊れてる（CoreDNS）📡💥​

Kubernetes公式のDNSデバッグ手順が用意されています。(Kubernetes) まずはこれ👇

  • kubernetes.default が引けるか（超基本）
  • db.demo.svc.cluster.local が引けるか（今回の本題）

9.7 ちいさい課題（5〜15分）📝✨​

  1. api を replicas: 5 に増やしてみる📈

    • kubectl -n demo get pods -l app=api -o wide で増えたの確認👀

  2. db Podを消してみる😈

    • kubectl -n demo delete pod -l app=db
    • IPが変わっても、Service名 db でつながり続けるのを確認🔁

  3. わざと selector を壊して「つながらない」を作る🧨

    • そして describe / endpointslice / nslookup で復旧する🧯

9.8 AIに手伝ってもらうコツ🤖🪄（超おすすめ）​

  • 「このService、selectorとlabel合ってる？合ってないなら具体的にどこ？」🕵️‍♂️
  • 「kubectl describe svc db の出力貼る→原因候補を3つ＋確認コマンドも」🔍
  • 「api.yaml を“安全寄りの初学者向け”に整えて（コメント付き）」📝
  • 「port/targetPort/コンテナportの関係を図で説明して」🧠📈

※ ただしAIは“それっぽいYAML”を平気で出すので、必ず kubectl describe と get endpointslices で裏取りしましょ✅😎

まとめ🎉​

  • PodはIPが変わる → 名前で呼ぶのが正解📛
  • Service が「安定した入口」になり、DNSで見つけられる📡(Kubernetes)
  • 裏側は EndpointSlice が名簿を持ってる📇(Kubernetes)
  • つながらない時は「selector」「EndpointSlice」「DNS」「port」を順に見る🥋🧯

次の章（10章）で、Label/Selector/Namespaceをさらに“整理整頓スキル”として固めると、迷子率が激減します🧹🧭✨