[K8S系列五]Ingress与Ingress Controller

Posted 2023-04-15

参考技术A

前一篇文章 [K8S系列四] K8S核心组件与核心概念(Pod、Deployment、Service) 中提到了NodePort类型Service，但是NodePort类型Service有如下缺点：
1.一个端口只能一个服务使用，根据端口划分服务，需要提前规划好（可用端口范围：30000~32767）
2.只支持4层负载均衡设备(Service基于IPTABLE实现)，不能实现7层的负载。7层与4层简单理解就是7层最常见就是应用层的http，也就是url；4层是传输层，为tcp/udp端口。

Ingress 是自kubernetes1.1版本后引入的资源类型，在这个资源中我们可以去配置我们的服务路由规则，但是要真正去实现识别这个 Ingress 并提供代理路由功能，还需要安装一个对应的控制器Ingress controller才能实现。
Ingress controller 是以一种插件的形式提供，有多种实现，例如官方维护的 Ingress nginx 。Ingress controller 是部署在Kubernetes之上的Docker容器。它的Docker镜像包含一个像Nginx或HAProxy的负载均衡器和一个控制器守护进程。控制器守护程序从Kubernetes接收所需的Ingress配置。它会生成一个Nginx或HAProxy配置文件，并重新启动负载平衡器进程以使更改生效。换句话说，Ingress controller是由Kubernetes管理的负载均衡器。

如果是在公有云上安装Ingress Nginx，可以根据 Installation Guide 选择合适的安装方式。公有云有完善的网络负载均衡，类型可以选择 LoadBalancer 。
但这里是通过kubeadm自行搭建的K8S集群，所以选择 Bare-Metal 方式。类型为NodePort，在集群上开一个端口(范围为：30000-32767)，用于简单测试。

需要注意从1.16开始，部分api发生变化，所以请根具体使用的版本，调整配置。具体请参考根据 Deprecated APIs Removed In 1.16: Here’s What You Need To Know 。
这里配置域名为foo.mydomain.com，代理的两个Service为nginx-clusterip和whoami-cluster。nginx-clusterip和whoami-cluster的yaml配置请参考附录1和2

在集群外服务器的 /etc/hosts 中增加一条记录 192.168.0.61 foo.mydomain.com 。
分别访问 foo.mydomain.com:30434 和 foo.mydomain.com:30434/whoami ，可以看到nginx-clusterip和whoami-clusterip的返回结果。

k8s1.20.15 部署ingress-nginx 与测试

k8s1.20.15 部署ingress-nginx 与测试

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标签（空格分隔）： kubernetes系列

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一: ingress-nginx的介绍

1. ingress 介绍
Service是基于四层TCP和UDP协议转发的，而Ingress可以基于七层的HTTP和HTTPS协议转发，可以通过域名和路径
来访问服务

Ingress-Nginx github 地址：https://github.com/kubernetes/ingress-nginx
Ingress-Nginx 官方网站：https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/

2. k8s 对外暴露方式
K8s集群对外暴露服务的方式目前只有三种：
Loadblancer；Nodeport；ingress
前两种熟悉起来比较快，而且使用起来也比较方便，在此就不进行介绍了。

3. ingress由两部分组成：

ingress controller：将新加入的Ingress转化成Nginx的配置文件并使之生效
ingress服务：将Nginx的配置抽象成一个Ingress对象，每添加一个新的服务只需写一个新的Ingress的yaml文件即可
其中ingress controller目前主要有两种：基于nginx服务的ingress controller和基于traefik的ingress controller。
而其中traefik的ingress controller，目前支持http和https协议。

二: ingress-nginx的安装

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v0.47.0/deploy/static/provider/baremetal/deploy.yaml

#修改镜像
vi deploy.yaml
#将image的值改为如下值：
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lfy_k8s_images/ingress-nginx-controller:v0.46.0

# 检查安装的结果
kubectl get pod,svc -n ingress-nginx

# 最后别忘记把svc暴露的端口要放行

三: ingress-nginx的测试

3.1 测试环境

应用如下yaml，准备好测试环境
vim ingress-test.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello-server
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: hello-server
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello-server
    spec:
      containers:
      - name: hello-server
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lfy_k8s_images/hello-server
        ports:
        - containerPort: 9000
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx-demo
  name: nginx-demo
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-demo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-demo
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: nginx-demo
  name: nginx-demo
spec:
  selector:
    app: nginx-demo
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: hello-server
  name: hello-server
spec:
  selector:
    app: hello-server
  ports:
  - port: 8000
    protocol: TCP
    targetPort: 9000

kubecl apply -f ingress-test.yaml

kubectl get pod,svc

3.2 域名访问

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress  
metadata:
  name: ingress-host-bar
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: "hello.flyfish.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: hello-server
            port:
              number: 8000
  - host: "demo.flyfish.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"  # 把请求会转给下面的服务，下面的服务一定要能处理这个路径，不能处理就是404
        backend:
          service:
            name: nginx-demo  ## java，比如使用路径重写，去掉前缀nginx
            port:
              number: 8000

kubectl apply -f ingress-web.yaml
kubectl get ing 

3.3 路径从写

vim ingress-rewrite.yaml

------

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress  
metadata:
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$2
  name: ingress-host-bar
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: "hello.flyfish.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: hello-server
            port:
              number: 8000
  - host: "demo.flyfish.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/nginx(/|$)(.*)"  # 把请求会转给下面的服务，下面的服务一定要能处理这个路径，不能处理就是404
        backend:
          service:
            name: nginx-demo  ## java，比如使用路径重写，去掉前缀nginx
            port:
              number: 8000

-----

kubectl apply -f ingress-rewrite.yaml

curl http://demo.flyfish.com:32

3.3 流量限制

vim ingress-nginx.yaml

-----

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-limit-rate
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/limit-rps: "1"
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: "limit.flyfish.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Exact
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: nginx-demo
            port:
              number: 8000

kubectl apply -f ingress-limit.yaml