入門級實操教程!從概念到部署,全方位了解K8S Ingress!


Kubernetes Ingress用於添加規則,以將流量從外部路由到Kubernetes集群的服務中。在本文中你將了解ingress 的概念,以及用於路由外部流量到Kubernetes deployment的ingress controller。

通常情況下,自定義Nginx或HAproxy Kubernetes部署將作為服務被暴露,它們用於將外部流量代理到內部集群的服務中。其中,路由規則將會bake到Pod中,並作為configmap添加。Kubernetes ingress的行為與此類似,只是路由規則將作為Kubernetes ingress對象維護。它具有動態路由規則配置的巨大優勢,因此無需重新部署proxy pods。

Kubernetes Ingress入門淺析

想要順利開始使用Kubernetes Ingress,你需要了解以下兩個關鍵概念:

1、 Kubernetes Ingress

2、 Kubernetes Ingress Controller

讓我們來逐一了解。

Kubernetes Ingress

Kubernetes Ingress是一個原生的Kubernetes資源,你可以設置規則來從外部路由流量到集群內部的服務端點。它需要一個Ingress Controller來路由ingress對象所指定的規則。Ingress 對象如下所示:

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: test-ingress
  namespace: dev
spec:
  rules:
  - host: test.apps.example.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: hello-service
          servicePort: 80

上面的聲明意味着,對test.apps.example.com的所有調用都應該hit名為hello-service的服務,這一服務位於dev命名空間中。

關於Ingress對象,你需要了解的關鍵事項如下:

  1. 你應該在你所部署服務的命名空間內創建ingress規則。如果在其他沒有ingress對象的命名空間中,你將無法路由流量到其中的服務內。

  2. 一個ingress對象需要一個ingress controller來路由流量

  3. 外部流量將不會hit ingress API,而是hit ingress controller服務。

Kubernetes Ingress Controller

Ingress controller是一個典型的部署在集群中的代理服務,它只是暴露給服務的Kubernetes部署。以下是可用於Kubernetes的Ingress Controller:

  • Nginx Ingress Controller

  • Traefik

  • HAproxy

  • Contour

  • GKE Ingress Controller

目前,Nginx是大多數企業的選擇。以下是Nginx Ingress Controller的工作原理:

  1. 在Nginx controller pod內部的nginx.conf文件是一個go 模板,它可以與Kubernetes Ingress API通信並實時獲得流量路由的最新值。

  2. Nginx controller與Kubernetes ingress API 通信以檢查是否為流量路由創建了規則。

  3. 如果它發現了任何ingress規則,它將應用到Nginx Controller配置,也就是使用go模板在pod內的nginx.conf文件。

如果你使用exec連接到pod並檢查/etc/nginx/nginx.conf文件,則可以看到在conf文件中應用的ingress對象中指定的所有規則。

以下的架構圖將解釋在一個Kubernetes集群上的ingress設置。

接下來,我們詳細看看如何使用Nginx Ingress Controller在Kubernetes中設置Ingress。

前期准備

  • 一個Kubernetes集群

  • 安裝好的kubectl並已對Kubernetes集群進行身份驗證

  • Kubernetes集群的管理員訪問權限

  • 指向ingress controller負載均衡器的有效域

如果你在谷歌雲上,請為你的賬戶分配管理員權限以啟用集群角色。

ACCOUNT=$(gcloud info --format='value(config.account)')
kubectl create clusterrolebinding owner-cluster-admin-binding \
    --clusterrole cluster-admin \
    --user $ACCOUNT

請注意:本教程已在Google Cloud GKE集群上嘗試過。理論上,它可在所有雲環境中使用。如果你真的遇到任何錯誤,則可能需要在設置中進行一些調整。

設置Nginx Ingress Controller

有兩個nginx ingress controller:

我們將使用Kubernetes社區的nginx controller。

Ingress controller需要特定的命名空間、服務賬戶、集群角色綁定、configmap等。因此,你需要使用官方ingress repo中的yaml文件來創建所提到的Kubernetes對象。

官方repo:

https://github.com/kubernetes/ingress-nginx/tree/master/deploy

讓我們使用mandatory.yaml文件部署ingress controller,你可以在官方repo找到它。它有nginx所需的Kubernetes對象列表。

讓我們使用kubectl創建Nginx controller deployment:

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/master/deploy/static/mandatory.yaml

檢查ingress controller pod以確保它是否正確設置:

kubectl get pods -n ingress-nginx

為Ingress Controller設置 LoadBalancer 服務

下一步是創建一個LoadBalancer類型的服務,以在集群外部暴露nginx controller部署。

Step1:在本地創建項目目錄,然后切換到該目錄。

mkdir ingress-deployment && cd ingress-deployment

Step2:創建一個名為nginx-ingress.yaml的文件

vi nginx-ingress.yaml

Step3:復制以下內容到文件

請注意:label下的annotation對於nginx controller部署集成非常重要

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: ingress-nginx
  namespace: ingress-nginx
  labels:
    app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
    app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
spec:
  externalTrafficPolicy: Local
  type: LoadBalancer
  selector:
    app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
    app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
  ports:
    - name: http
      port: 80
      targetPort: http
    - name: https
      port: 443
      targetPort: https

Step4:創建ingress 服務

kubectl apply -f nginx-ingress.yaml

Step5:檢查已創建的服務是否已連接到外部負載均衡器

kubectl get svc -n ingress-nginx

將域名映射到Loadbalancer IP

為了讓我們的ingress的設置運轉起來,我們需要映射一個域名到負載均衡器IP。你可以用兩種方式,完成此操作。

單個DNS映射

你可以將單個域作為A record直接映射到負載均衡器IP,使用這一功能,你只能為ingress controller提供一個域,並可以基於多個路徑進行流量路由。

例如:

www.example.com --> Loadbalancer IP

您可以使用此模型進行基於路徑的路由。

以下有幾個例子:

http://www.example.com/app1
http://www.example.com/app2
http://www.example.com/app1/api
http://www.example.com/app2/api

通配符DNS映射

如果你映射一個通配符DNS到負載均衡器,你就可以通過ingress擁有動態DNS端點。

例如:

 *.apps.example.com

這樣,你可以通過單個ingress controller擁有多個動態子域,並且每個DNS有自己基於路徑的路由。

例如:

#URL one
 
http://demo1.apps.example.com/api
http://demo1.apps.example.com/api/v1
http://demo1.apps.example.com/api/v2
 
#URL two
 
http://demo2.apps.example.com/api
http://demo2.apps.example.com/api/v1
http://demo2.apps.example.com/api/v2

出於演示目的,我們已將通配符DNS映射到LoadBalancer IP。你可以根據你的DNS提供商進行此設置。

設置一個Demo 應用程序

出於測試的目的,我們將部署一個demo應用程序並且添加一個ClusterIP服務到應用程序上。

Step1:創建一個名為dev的命名空間

kubectl create namespace dev

Step2:創建一個名為hello-app.yaml的文件

Step3:復制以下內容到文件並保存

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello-app
  namespace: dev
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: hello
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: "gcr.io/google-samples/hello-app:2.0"

Step4:使用kubectl創建deployment

kubectl create -f hello-app.yaml

檢查deployment狀態

Step5:創建一個名為hello-app-service.yaml的文件

Step6:復制以下內容到文件並保存


apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: hello-service
  namespace: dev
  labels:
    app: hello
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    app: hello
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 8080
    protocol: TCP

Step7:使用kubectl創建服務

kubectl create -f hello-app-service.yaml

檢查服務狀態

kubectl get svc -n dev

創建Kubernetes Ingress對象

現在讓我們使用一個DNS創建一個Ingress對象來訪問我們的hello app。Ingress對象可以設置路由規則。

Ingress controller pod會連接到Ingress API來檢查規則,並且會相應地更新其nginx.conf。

Step1:創建一個名為ingress.yaml的文件

Step2:復制以下內容到文件並保存

使用你的域名替換test.apps.example.info。此處,我們假設你已經有*.apps.example.info格式的通配符域名。


apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: test-ingress
  namespace: dev
spec:
  rules:
  - host: test.apps.example.info
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: hello-service
          servicePort: 80

Step3:描述已創建的ingress對象,它用於檢查配置

kubectl describe ingress  -n dev

現在,如果你嘗試訪問test.apps.example.info域(用你的域名代替它),你應該能夠訪問我們部署的app。

原文鏈接:

https://devopscube.com/kubernetes-ingress-tutorial/

https://devopscube.com/setup-ingress-kubernetes-nginx-controller/


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