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k8s Ingress使用详解(云原生kubernetes)

发布时间 2023-12-21 14:53:49作者: だā简ゑ箪ャ

k8s Ingress使用详解(云原生kubernetes)

目录一、什么是Ingress二、Ingress 工作机制三、Ingress 核心概念四、Ingress 工作原理五、Ingress 使用搭建 Ingress 环境1、获取 ingress-nginx2、创建ingress-nginx部署两组 service创建tomcat-nginx.yaml配置Http访问代理如何通过外网访问呢？配置Https访问代理
一、什么是Ingress 在上一篇关于k8s之service的使用一篇中提到，Service对集群之外暴露服务的主要方式有两种，NotePort和LoadBalancer，但这两种方式，都有一定的缺点，具体来说：
NodePort 会占用很多集群机器的端口，当集群服务变多的时候，过多的端口会给k8s的运维人员带来诸多的不便；而LB的缺点是每个service需要一个LB，不仅浪费而且麻烦，并且需要kubernetes之外设备的支持；

基于这种现状，k8s提供了Ingress这种资源对象，Ingress只需要一个NodePort或者一个LB就可以满足暴露多个Service的需求；


二、Ingress 工作机制 Ingress 的工作机制可参考下图进行理解；

实际上，Ingress相当于一个7层的负载均衡器，可以理解为kubernetes对反向代理的一个抽象，它的工作原理类似于Nginx；
或者可以理解为：在Ingress里建立了诸多的映射规则，Ingress Controller通过监听这些配置规则并转化成Nginx的反向代理配置 , 然后对外部提供服务；

三、Ingress 核心概念 关于Ingress，有下面两个概念需要重点理解
ingress：kubernetes中的一个对象，作用是定义请求如何转发到service的规则；ingress controller：具体实现反向代理及负载均衡的程序，对ingress定义的规则进行解析，根据配置的规则来实现请求转发，实现方式有很多，比如Nginx, Contour, Haproxy等；
四、Ingress 工作原理 类比Nginx来说，Ingress工作原理如下
编写Ingress规则，说明哪个域名对应kubernetes集群中哪个Service；Ingressnen控制器动态感知Ingress服务规则的变化，然后生成一段对应的Nginx反向代理配置；Ingress控制器会将生成的Nginx配置写入到一个运行着的Nginx服务中，并动态更新；

到此为止，不难发现，Ingress 其实真正在工作的时候就像是充当一个Nginx在使用，内部配置了用户定义的请求转发规则；

整个工作原理可以参照下图进行理解

五、Ingress 使用
搭建 Ingress 环境
1、获取 ingress-nginx 获取ingress-nginx，本次案例使用的是0.30版本
在当前目录下创建一个ingress-controller目录

mkdir ingress-controller

进入目录，下载两个yaml文件，可以通过wget的方式

1 wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml
2 wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/provider/baremetal/service-nodeport.yaml
3   
4 #如果仍然下载不下来，也可以考虑下载码云上的
5 wget https://gitee.com/mirrors/ingress-nginx/raw/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml

或者进入github直接手动复制配置内容到本地的yaml文件中
mandatory.yaml service-nodeport.yaml
注意，下载下来之后，修改mandatory.yaml文件中的仓库，否则拉取不到

quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.30.0
替换为
quay-mirror.qiniu.com/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.30.0

 2、创建ingress-nginx

kubectl apply -f ./

执行完成后，可以看到创建了很多东西

执行完成后，查看Pod和Service，可以看到下面这两个信息，一个Pod(nginx-ingress-controller)，一个Service(NodePort)

kubectl apply -f mandatory.yaml
kubectl apply -f service-nodeport.yaml
kubectl get pod,svc -n ingress-nginx

 

 部署两组 service 按照下图所示，我们将部署两组Pod，一组为nginx，一组为tomcat

 

创建tomcat-nginx.yaml 配置内容如下

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  namespace: default
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1
        ports:
        - containerPort: 80
  
---
  
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: tomcat-deployment
  namespace: default
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: tomcat-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: tomcat-pod
    spec:
      containers:
      - name: tomcat
        image: tomcat:8.5-jre10-slim
        ports:
        - containerPort: 8080
  
---
  
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: nginx-pod
  clusterIP: None
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
  
---
  
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: tomcat-service
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: tomcat-pod
  clusterIP: None
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 8080
    targetPort: 8080
创建tomcat-nginx.yaml 配置内容如下

使用下面的命令执行Pod的创建

kubectl create -f tomcat-nginx.yaml

创建成功后，可以检查下Pod的状况，可以看到3个nginx，3个tomcat对应的Pod成功创建和运行起来了；

[root@master ingress]# kubectl get pod -n default
NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-65c4bffcb6-lnc5l               1/1     Running   0          26h
nginx-deployment-5ffc5bf56c-mfbk7    1/1     Running   0          3h12m
tomcat-deployment-7db86c59b7-vm97k   1/1     Running   0          3h12m

此时，再查看service，可以看到nginx和tomcat对应的两个service；

[root@master ingress]# kubectl get svc -n default
NAME             TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP        2d20h
nginx            NodePort    10.102.27.79   <none>        80:30026/TCP   26h
nginx-service    ClusterIP   None           <none>        80/TCP         3h12m
tomcat-service   ClusterIP   None           <none>        8080/TCP       3h12m

到这里，我们就按照部署图中的模型准备完成，接下来就需要通过Ingress相关的配置登场了；

配置Http访问代理 在当前目录下，创建ingress-http.yaml，配置内容如下：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-http
  namespace: default
spec:
  rules:
  - host: nginx.congge.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: nginx-service
          servicePort: 80
  - host: tomcat.congge.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: tomcat-service
          servicePort: 8080

使用下面的命令创建并查看

kubectl create -f ingress-http.yaml
kubectl get ing ingress-http -n default
或
kubectl describe ing ingress-http -n default
[root@master ingress]# kubectl get ing ingress-http -n default
NAME           CLASS    HOSTS                                ADDRESS        PORTS   AGE
ingress-http   <none>   nginx.congge.com,tomcat.congge.com   10.105.170.7   80      3h10m

也可以通过describe查看Ingress配置规则的详细信息；

[root@master ingress]# kubectl describe ingress ingress-http -n default
Name:             ingress-http
Namespace:        default
Address:          10.105.170.7
Default backend:  default-http-backend:80 (<error: endpoints "default-http-backend" not found>)
Rules:
  Host               Path  Backends
  ----               ----  --------
  nginx.congge.com   
                     /   nginx-service:80 (10.244.1.60:80)
  tomcat.congge.com  
                     /   tomcat-service:8080 (10.244.2.68:8080)
Annotations:         <none>
Events:              <none>

该规则解释来说就是：
当访问： nginx.congge.com的时候，将由nginx-service处理，其背后处理的Pod分别为括号内分配的IP:地址对应的服务；当访问：tomcat ... ，也是如此理解
如何通过外网访问呢？ 首先，我们查看下上面通过Ingres-controller创建时的service信息，下图可以看到，这里有一个NodePort类型的service，分配的对外端口是31672

 所以，外网访问的完整地址是，前提是当前的这个域名要能正确使用；

http://nginx.congge.com:31672
http://tomcat.congge.com:31672

 

配置Https访问代理 https的配置和http配置文件差不多，只是在使用https这种方式下，需要提前创建好响应的证书；

创建证书

# 生成证书openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout tls.key -out tls.crt -subj "/C=CN/ST=BJ/L=BJ/O=nginx/CN=congge.com"
# 创建密钥kubectl create secret tls tls-secret --key tls.key --cert tls.crt

 在当前目录下创建ingress-https.yaml配置文件，配置内容如下：

使用下面的命令创建

kubectl create -f ingress-https.yaml

 或者通过describe命令查看下相关的配置规则，与上面http不同的是，这里会多出一个TLS，可以看到，这个TLS所要保护的域名，正是上面配置的那两个域名；

 在通过外网访问之前，我们再次查看下对外暴露的端口号，由于是https，所以应该访问的是31378；