Ingress 統一訪問入口
1、術語
- 節點: Kubernetes 集群中的服務器
- 集群: Kubernetes 管理的一組服務器集合
- 邊界路由器: 為局域網和 Internet 路由數據包的路由器,執行防火牆保護局域網絡
- 集群網絡: 遵循 Kubernetes 網絡模型實現集群內的通信的具體實現,比如 Flannel 和 Calico
- 服務: Kubernetes 的服務 (Service) 是使用標簽選擇器標識的一組 Pod Service (Deployment)。 除非另有說明,否則服務的虛擬 IP 僅可在集群內部訪問
2、內部訪問方式 ClusterIP
ClusterIP 服務是 Kubernetes 的默認服務。它給你一個集群內的服務,集群內的其它應用都可以訪問該服務。集群外部無法訪問它。在某些場景下我們可以使用 Kubernetes 的 Proxy 模式來訪問服務,比如調試服務時。
3、三種外部訪問方式
a、NodePort
NodePort 服務是引導外部流量到你的服務的最原始方式。NodePort,正如這個名字所示,在所有節點(虛擬機)上開放一個特定端口,任何發送到該端口的流量都被轉發到對應服務。
NodePort 服務特征如下:
- 每個端口只能是一種服務
- 端口范圍只能是 30000-32767(可調)
- 不在 YAML 配置文件中指定則會分配一個默認端口
建議: 不要在生產環境中使用這種方式暴露服務,大多數時候我們應該讓 Kubernetes 來選擇端口
b、LoadBalancer
LoadBalancer 服務是暴露服務到 Internet 的標准方式。所有通往你指定的端口的流量都會被轉發到對應的服務。它沒有過濾條件,沒有路由等。這意味着你幾乎可以發送任何種類的流量到該服務,像 HTTP,TCP,UDP,WebSocket,gRPC 或其它任意種類。
c、Ingress
Ingress 事實上不是一種服務類型。相反,它處於多個服務的前端,扮演着 “智能路由” 或者集群入口的角色。你可以用 Ingress 來做許多不同的事情,各種不同類型的 Ingress 控制器也有不同的能力。它允許你基於路徑或者子域名來路由流量到后端服務。
Ingress 可能是暴露服務的最強大方式,但同時也是最復雜的。Ingress 控制器有各種類型,包括 Google Cloud Load Balancer, Nginx,Contour,Istio,等等。它還有各種插件,比如 cert-manager (它可以為你的服務自動提供 SSL 證書)/
如果你想要使用同一個 IP 暴露多個服務,這些服務都是使用相同的七層協議(典型如 HTTP),你還可以獲取各種開箱即用的特性(比如 SSL、認證、路由等等)
4、什么是 Ingress
通常情況下,Service 和 Pod 的 IP 僅可在集群內部訪問。集群外部的請求需要通過負載均衡轉發到 Service 在 Node 上暴露的 NodePort 上,然后再由 kube-proxy 通過邊緣路由器 (edge router) 將其轉發給相關的 Pod 或者丟棄。而 Ingress 就是為進入集群的請求提供路由規則的集合
Ingress 可以給 Service 提供集群外部訪問的 URL、負載均衡、SSL 終止、HTTP 路由等。為了配置這些 Ingress 規則,集群管理員需要部署一個 Ingress Controller,它監聽 Ingress 和 Service 的變化,並根據規則配置負載均衡並提供訪問入口。
5、使用 Nginx Ingress Controller
本次實踐的主要目的就是將入口統一,不再通過 LoadBalancer 等方式將端口暴露出來,而是使用 Ingress 提供的反向代理負載均衡功能作為我們的唯一入口。通過以下步驟操作仔細體會。
注意: 下面包含資源配置的步驟都是自行創建 YAML 配置文件通過
kubectl create -f <YAML>
和kubectl delete -f <YAML>
部署和刪除
a、部署 Tomcat
部署 Tomcat 但僅允許在內網訪問,我們要通過 Ingress 提供的反向代理功能路由到 Tomcat 之上
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: tomcat-app
spec:
replicas: 2
template:
metadata:
labels:
name: tomcat
spec:
containers:
- name: tomcat
image: tomcat
ports:
- containerPort: 8080
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: tomcat-http
spec:
ports:
- port: 8080
targetPort: 8080
# ClusterIP, NodePort, LoadBalancer
type: LoadBalancer
selector:
name: tomcat
b、安裝 Nginx Ingress Controller
Ingress Controller 有許多種,我們選擇最熟悉的 Nginx 來處理請求,其它可以參考 官方文檔(opens new window)
- 下載 Nginx Ingress Controller 配置文件
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/master/deploy/static/mandatory.yaml
- 修改配置文件,找到配置如下位置 (搜索
serviceAccountName
) 在下面增加一句hostNetwork: true
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-ingress-controller
namespace: ingress-nginx
labels:
app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
spec:
# 可以部署多個實例
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
template:
metadata:
labels:
app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
annotations:
prometheus.io/port: "10254"
prometheus.io/scrape: "true"
spec:
serviceAccountName: nginx-ingress-serviceaccount
# 增加 hostNetwork: true,意思是開啟主機網絡模式,暴露 Nginx 服務端口 80
hostNetwork: true
containers:
- name: nginx-ingress-controller
image: quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.24.1
args:
- /nginx-ingress-controller
- --configmap=$(POD_NAMESPACE)/nginx-configuration
- --tcp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/tcp-services
- --udp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/udp-services
- --publish-service=$(POD_NAMESPACE)/ingress-nginx
// 以下代碼省略...
c、部署 Ingress
Ingress 翻譯過來是入口的意思,說白了就是個 API 網關(想想之前學的 Zuul 和 Spring Cloud Gateway)
apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
name: nginx-web
annotations:
# 指定 Ingress Controller 的類型
kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
# 指定我們的 rules 的 path 可以使用正則表達式
nginx.ingress.kubernetes.io/use-regex: "true"
# 連接超時時間,默認為 5s
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-connect-timeout: "600"
# 后端服務器回轉數據超時時間,默認為 60s
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-send-timeout: "600"
# 后端服務器響應超時時間,默認為 60s
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-read-timeout: "600"
# 客戶端上傳文件,最大大小,默認為 20m
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-body-size: "10m"
# URL 重寫
nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
# 路由規則
rules:
# 主機名,只能是域名,修改為你自己的
- host: k8s.test.com
http:
paths:
- path:
backend:
# 后台部署的 Service Name,與上面部署的 Tomcat 對應
serviceName: tomcat-http
# 后台部署的 Service Port,與上面部署的 Tomcat 對應
servicePort: 8080
6、驗證是否成功
a、查看 Tomcat
kubectl get deployment
# 輸出如下
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
tomcat-app 2/2 2 2 88m
kubectl get service
# 輸出如下
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 2d5h
tomcat-http ClusterIP 10.97.222.179 <none> 8080/TCP 89m
b、查看 Nginx Ingress Controller
kubectl get pods -n ingress-nginx -o wide
# 輸出如下,注意下面的 IP 地址,就是我們實際訪問地址
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nginx-ingress-controller-76f9fddcf8-vzkm5 1/1 Running 0 61m 192.168.141.160 kubernetes-node-01 <none> <none>
c、查看 Ingress
kubectl get ingress
# 輸出如下
NAME HOSTS ADDRESS PORTS AGE
nginx-web k8s.test.com 80 61m
d、測試訪問
成功代理到 Tomcat 即表示成功
# 不設置 Hosts 的方式請求地址,下面的 IP 和 Host 均在上面有配置
curl -v http://192.168.141.160 -H 'host: k8s.test.com'
轉自:有夢想的咸魚