K8S系列第十三讲：Ingress详解

Posted 2023-01-06 颜淡慕潇

目录

序言

1.Ingress基本介绍

1.1 暴露服务问题 

1.2 什么是Ingress 

1.2 Ingress的核心组件

1.2.1 ingress

1.2.2 ingress-controller

1.2.3 反向代理负载均衡器

2.安装

2.1 下载/修改配置文件

2.2 安装资源

 2.3 结果

2.4 项目示例

2.4.1 创建service及deployment

2.4.2创建Ingress规则

2.4.3 完整文件

3.投票

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序言

这个世界从来都需要你独当一面，一定要优秀，才能堵住悠悠之口

三言两语，不如细心探索

今天学习整理了一下Ingress相关内容，希望此文，能帮助读者对Ingress 有一个初步的了解

文章标记颜色说明：

• 黄色：重要标题
• 红色：用来标记结论
• 绿色：用来标记一级论点
• 蓝色：用来标记二级论点

1.Ingress基本介绍

1.1 暴露服务问题 

k8s 集群对外暴露服务的方式有三种：

• NotePort
• LoadBalance
• Ingress

1. NodePort方式：最大的缺点是会占用很多集群机器的端口，而且需要在外部搭建额外的负载均衡；
2. LB方式：最大的缺点则是每个service一个LB，有点浪费，并且需要k8s之外的支持，【eg:cloud provider】；
3. ingress： Ingress就是为了解决1,2两种方式的限制，只需要一个NodePort或者一个LB就可以满足所有service对外服务的需求。

1.2 什么是Ingress 

官网地址：GitHub - kubernetes/ingress-nginx: Ingress-NGINX Controller for Kubernetes

Ingress 是 k8s 官方提供的用于对外暴露服务的方式，也是在生产环境用的比较多的方式，一般情况是 LB + Ingress Ctroller 方式对外提供服务，这样就可以在一个 LB 的情况下根据域名路由到对应后端的 Service，

类似于 nginx 反向代理，只不过在 k8s 集群中，这个反向代理是集群外部流量的统一入口。

Ingress 公开了从集群外部到集群内 services 的访问路由。

流量路由，由 Ingress 资源上定义的规则控制。 

特点：

1. Ingress 是对集群中服务的外部访问进行管理的 API 对象，典型的访问方式是 HTTP和HTTPS。
2. Ingress 提供负载均衡、SSL 和基于名称的虚拟托管。
3. 必须具有 ingress 控制器【例如 ingress-nginx】才能满足 Ingress 的要求。仅创建 Ingress 资源无效。

可以理解为：

Ingress 是一个规则的集合，它允许集群外的流量通过一定的规则到达集群内的 Service 

1.2 Ingress的核心组件

Ingress由三个组件组成：

• ingress
• ingress-controller
• 反向代理负载均衡器

1.2.1 ingress

可以理解为：是一个类型为Ingress的k8s api对象

一般用yaml配置，作用是定义请求如何转发到service的规则，可以理解为配置模板。

• 是规则集合
• 定义了域名与Kubernetes的service的对应关系
• 规则与 Ingress Controller 结合， Ingress Controller 将其动态写入到负载均衡器配置中，从而实现整体的服务发现和负载均衡。

1.2.2 ingress-controller

kubernetes API 进行交互，实时的感知后端 service、pod 等变化

 Ingress Controller 再结合下文的 Ingress 生成配置，然后更新反向代理负载均衡器，并刷新其配置，实现动态服务发现与更新

其核心是一个deployment，实现方式有很多如：

• nginx
• Contour
• Haproxy
• trafik
• Istio

需要编写的yaml有：Deployment, Service, ConfigMap, ServiceAccount（Auth）

其中service的类型可以是NodePort或者LoadBalancer。

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

总结一下：

Ingress-controller才是负责转发的组件，通过各种方式将他暴露在集群入口，外部对集群的请求流量会先到Ingress-controller,

而Ingress对象是用来告诉Ingress-controller该如何转发请求，比如那些域名那些path要转发到那些服务

1.2.3 反向代理负载均衡器

即常见的负载均衡软件，如 nginx、Haproxy 等

2.安装

2.1 下载/修改配置文件

下载整合配置文件，获取配置文件地址：

ingress-nginx/deploy/static at nginx-0.30.0 · kubernetes/ingress-nginx · GitHub

主要是这两个文件：

mandatory.yaml

service-nodeport.yaml

service-nodeport.yaml为ingress通过nodeport对外提供服务，注意默认nodeport暴露端口为随机，可以编辑该文件自定义端口。

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/provider/baremetal/service-nodeport.yaml

具体位置截图： 

 

2.2 安装资源

应用yml文件创建ingress资源:，执行下面两个命令：

kubectl apply -f  mandatory.yaml
kubectl apply -f service-nodeport.yaml 

 2.3 结果

执行以下命令，查看结果：

kubectl get all -n ingress-nginx -o wide

可以看到，结果如下：

总结一下：

Ingress Contronler 通过与 Kubernetes API 交互，动态感知集群中 Ingress 规则变化，然后读取它，按照自定义的规则，规则就是写明了哪个域名对应哪个service，生成一段 Nginx 配置，再写到 Nginx-ingress-control的 Pod 里，

这个 Ingress Contronler 的pod里面运行着一个nginx服务，控制器会把生成的nginx配置写入/etc/nginx.conf文件中，然后 reload 一下 使用配置生效。进而达到域名分配置及动态更新的问题。

2.4 项目示例

2.4.1 创建service及deployment

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: test-nginx
  name: test-nginx
spec:
  replicas: 3 #3个副本
  minReadySeconds: 5          #等待5秒后升级
  selector:
    matchLabels:
      app: test-nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test-nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: test-nginx

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: test-nginx
  labels:
    app: test-nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
  selector:
    app: test-nginx

2.4.2创建Ingress规则

# ingress规则中，要指定需要绑定暴露的svc名称
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-test-nginx
  annotations: 
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx"    # 指定 Ingress Controller 的类型
    nginx.ingress.kubernetes.io/use-regex: "true"    # 指定我们的 rules 的 path 可以使用正则表达式
    nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-connect-timeout: "600"    # 连接超时时间，默认为 5s
    nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-send-timeout: "600"      # 后端服务器回转数据超时时间，默认为 60s
    nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-send-timeout: "600"      # 后端服务器响应超时时间，默认为 60s
    nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-body-size: "10m"         # 客户端上传文件，最大大小，默认为 20m
spec:
  rules:         #定义路由规则
  - host: www.testnginx.com      # 主机名，只能是域名，修改为项目域名
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: test-nginx          # 后台部署的 Service Name
          servicePort: 80                  # 后台部署的 Service Port

2.4.3 完整文件

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: test-nginx
  name: test-nginx
  namespace: test 
spec:
  replicas: 3 #3个副本
  minReadySeconds: 5          #等待5秒后升级
  selector:
    matchLabels:
      app: test-nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test-nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: test-nginx

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: test-nginx
  namespace: test 
  labels:
    app: test-nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
  selector:
    app: test-nginx




---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-test-nginx
  namespace: test 
  annotations: 
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx"    # 指定 Ingress Controller 的类型
    nginx.ingress.kubernetes.io/use-regex: "true"    # 指定我们的 rules 的 path 可以使用正则表达式
    nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-connect-timeout: "600"    # 连接超时时间，默认为 5s
    nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-send-timeout: "600"      # 后端服务器回转数据超时时间，默认为 60s
    nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-send-timeout: "600"      # 后端服务器响应超时时间，默认为 60s
    nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-body-size: "10m"         # 客户端上传文件，最大大小，默认为 20m
spec:
  rules:         #定义路由规则
  - host: www.testnginx.com      # 主机名，只能是域名，修改为项目域名
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: test-nginx          # 后台部署的 Service Name
          servicePort: 80                  # 后台部署的 Service Port

应用yaml文件：

kubectl apply -f test-nginx-ingress.yaml

执行命令，查看结果，会看到已经生成了对应的ingress-test-nginx 已经生成：

kubectl get ingress -n test

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