使用Ingress來負載分發微服務

NodePort Service存在太多缺陷，不適合生產環境。LoadBlancer Service則不太靈活，比如針對微服務架構，那么不同服務是否需要多個負載均衡服務呢？那么，我們還有其他選擇么？那就是Ingress。

Ingress將集群外部的HTTP和HTTPS路由暴露給集群中的Service，相當於集群的入口，而入口規則則由Ingress定義的規則來控制。在使用Ingress之前，我們先需要有一個Ingress Controller（入口控制器），例如ingress-nginx。Ingress負責定義抽象的規則，而Ingress Controller負責具體實現。通常情況下，Ingress搭配負載均衡一起使用。接下來，筆者結合一個簡單的微服務Demo來使用Ingress進行負載分發。由於需要使用到負載均衡服務，本教程使用騰訊雲容器服務進行講解。

Demo規划

為了便於大家理解，我們先做一個簡單的規划。整體規划圖如下所示：

如圖所示，整體步驟如下所示：

我們需要開發兩個應用，分別為apidemo1和apidemo2，並提供不同的接口服務；
然后需要將兩個應用分別部署到k8s集群，並且分別創建不同的Service；
接下來，我們需要創建Ingress，配置不同的轉發規則；
最后，為了訪問方便，我們需要配置域名映射。

准備Demo並完成部署

如上所述，接下來我們進入開發環節。

為了完成我們上述的目標，我們需要提供以下兩個demo（不限編程語言）：

apidemo1

如下圖所示，apidemo1的訪問路徑為https://{hostname}:{port}/api/demo1，輸出JSON“["value1","value2"]”。

注意：apidemo1和apidemo2均需支持80端口和443端口訪問。

apidemo2

如下圖所示，apidemo2的訪問路徑為https://{hostname}:{port}/api/demo2，輸出JSON“["value3","value4"]”。

由於Demo比較簡單，這里我們就不貼代碼了。Demo准備完成后，我們需要推送docker鏡像到目標倉儲，然后創建部署（Deployment）以及服務（Service）。

創建部署（Deployment）資源

整個過程在前面的章節我們均有詳細講述，因此這里就不贅述了，這里我們僅提供參考的YAML定義文件：

apiVersion: apps/v1beta2 #api版本
kind: Deployment #使用部署對象
metadata:
  labels: #標簽列表
    app: apidemo1
  name: apidemo1 #部署名稱
  namespace: default #命名空間
spec:
  replicas: 1 #副本數
  selector: #選擇器
    matchLabels:
      app: apidemo1
  template: #Pod模板
    metadata:
      labels:
        app: apidemo1
    spec:
      containers: #容器列表
      - env: #環境變量設置
        - name: PATH
          value: /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
        - name: ASPNETCORE_URLS
          value: http://+:80
        - name: DOTNET_RUNNING_IN_CONTAINER
          value: "true"
        - name: ASPNETCORE_VERSION
          value: 2.2.6
        image: ccr.ccs.tencentyun.com/magicodes/apidemo1:latest #鏡像地址
        imagePullPolicy: Always #鏡像拉取策略，Always表示總是拉取最新鏡像，IfNotPresent表示如果本地存在則不拉取，Never則表示只使用本地鏡像
        name: apidemo1  #容器名稱
        resources:  #資源限制
          limits: #最高限制
            cpu: 500m
            memory: 256Mi
          requests: #預分配
            cpu: 250m
            memory: 64Mi
        workingDir: /app  #工作目錄
      dnsPolicy: ClusterFirst #DNS策略
      restartPolicy: Always #重啟策略
      terminationGracePeriodSeconds: 30 #刪除需要時間

鏡像是公開的，基於以上YAML定義，各位可以直接基於騰訊雲的容器服務的【YAML創建資源】進行創建，步驟如下：

進入容器服務，選擇已有集群進入
進入工作負載面板，選擇【Deployment】，點擊右上角的【YAML創建資源】按鈕
貼入剛剛定義的YAML，如下圖所示，然后點擊創建

4.接下來，需要確保創建成功。我們使用上述參考的YAML分別創建Deployment“apidemo1”和“apidemo2”如下圖所示：

創建服務（Service）資源

接下來，我們來分別創建“apidemo1”和“apidemo2”Service資源。參考YAML如下所示：

apiVersion: v1
kind: Service #資源類型
metadata:
  name: apidemo1  #服務名稱
  namespace: default
spec:
  ports: #端口列表
  - name: tcp-80-80
    nodePort: 31010 #節點端口
    port: 80  #當前端口
    protocol: TCP #協議
    targetPort: 80  #目標端口
  selector: #標簽選擇器
    app: apidemo1
  type: NodePort  #NodePort 類型的Service

注意：因為Ingress不會暴露任意端口或協議，因此用於外部訪問時，Service類型必須為NodePort或者LoadBalancer類型。

使用上述類似的“YAML創建資源”的步驟創建Service如下圖所示：

我們創建的Service類型為NodePort，因此可以通過節點公網IP和上述定義的nodePort訪問，如下圖所示：

創建Ingress資源並配置轉發規則

接下來我們需要創建Ingress並配置好轉發規則達成如下目標：

使用同一個IP訪問多個API服務，這里我們對應的是“apidemo1”和“apidemo2”
地址http://{IP}/api/demo1將訪問應用“apidemo1”
地址http://{IP}/api/demo2將訪問應用“apidemo2”

根據以上目標，我們定義YAML如下所示：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: qcloud #注釋,不同的Ingress控制器支持不同的注釋
  name: demo-ip
  namespace: default
spec:
  rules: #規則列表
  - http: #HTTP規則
      paths: #路徑列表
      - backend: #后端配置
          serviceName: apidemo1 #后端服務名稱
          servicePort: 80 #服務端口
        path: /api/demo1 #路徑，同一個域名路徑需不同
  - http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: apidemo2 #后端服務名稱
          servicePort: 80 #服務端口
        path: /api/demo2  #路徑，同一個域名路徑需不同

使用以上YAML創建資源，騰訊雲會自動創建負載均衡服務並且提供負載均衡IP，如下圖所示：

我們來驗證下通過此IP訪問是否能夠達到預期結果，測試分別如下圖所示：

雖然我們達成了目標，但是通過IP訪問體驗並不友好，如何通過域名訪問呢？YAML定義定義如下所示：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: qcloud #注釋,不同的Ingress控制器支持不同的注釋
    kubernetes.io/ingress.http-rules: '[{"host":"demo.xin-lai.com","path":"/api/demo1","backend":{"serviceName":"apidemo1","servicePort":80}},{"host":"demo.xin-lai.com","path":"/api/demo2","backend":{"serviceName":"apidemo2","servicePort":80}}]' #HTTP轉發規則
    kubernetes.io/ingress.https-rules: "null"
    kubernetes.io/ingress.rule-mix: "true"
    random: "7778255514276773869"
  name: demo
  namespace: default
spec:
  rules: #規則列表
  - host: demo.xin-lai.com #主機名，可選。如不填寫，則使用IP地址。
    http: #HTTP規則
      paths: #路徑列表
      - backend: #后端配置
          serviceName: apidemo1 #后端服務名稱
          servicePort: 80 #服務端口
        path: /api/demo1 #路徑，同一個域名路徑需不同
  - host: demo.xin-lai.com #主機名，可選。如不填寫，則使用IP地址。
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: apidemo2 #后端服務名稱
          servicePort: 80 #服務端口
        path: /api/demo2  #路徑，同一個域名路徑需不同