kubernetes(k8s) ：ingress 简介 +基础实验

╰+攻爆jí腚メ 2023-03-14 05:48 15阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1. ingress概述
 *  2. ingress-nginx 部署
 *  3. 创建ingress服务
 *  4. 通过域名的形式来访问后端
 *  5. 通过不同的域名定义到不同的后端
 *  6. 访问同一域名，不同的path时，调度到不同的后端apiVersion: extensions/v1beta1

# 1. ingress概述 #

我们知道service的表现形式为`IP:PORT`，即工作在第四层传输层（TCP/IP层），那么对于不同的URL地址经常对应用不同的后端服务或者虚拟服务器，这些应用层的转发机制仅通过kubernetes的service机制是无法实现的，这种情况我们可以使用ingress策略定义和一个具体的ingress Controller，两者结合实现一个完整的Ingress 负载均衡，这个负载均衡是基于nginx七层反向代理来实现。

k8s 对外暴露服务（service）主要有两种方式：NotePort, LoadBalance， 此外externalIPs也可以使各类service对外提供服务，但是当集群服务很多的时候，NodePort方式最大的缺点是会占用很多集群机器的端口；LB方式最大的缺点则是每个service一个LB又有点浪费和麻烦，并且需要k8s之外的支持； 而ingress则只需要一个NodePort或者一个LB就可以满足所有service对外服务的需求。工作机制大致可以用下图表示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
一种全局的、为了代理不同后端 Service 而设置的负载均衡服务，就是 Kubernetes 里的Ingress 服务。

Ingress由两部分组成：`Ingress controller`和`Ingress服务`。

Ingress Controller 会根据你定义的 Ingress 对象，提供对应的代理能力。业界常用的各种反向代理项目，比如 Nginx、HAProxy、Envoy、Traefik 等，都已经为Kubernetes 专门维护了对应的 Ingress Controller。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]实际上，ingress相当于一个7层的负载均衡器，是k8s对反向代理的一个抽象。大概的工作原理也确实类似于Nginx，可以理解成在 Ingress 里建立一个个映射规则 , ingress Controller 通过监听 Ingress这个api对象里的配置规则并转化成 Nginx 的配置（kubernetes声明式API和控制循环） , 然后对外部提供服务。ingress包括：`ingress controller`和`ingress resources`

**ingress controller：** 核心是一个deployment，实现方式有很多，比如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。

**ingress resources：** 这个就是一个类型为Ingress的k8s api对象了，这部分则是面向开发人员。

Kubernetes给出的方案就是Ingress，Ingress包含了两大主件Ingress Controller和Ingress。

Ingress解决的是新的服务加入后，域名和服务的对应问题，基本上是一个ingress的对象，通过yaml进行创建和更新进行加载。

**Ingress Controller是将Ingress这种变化生成一段Nginx的配置，然后将这个配置通过Kubernetes API写到Nginx的Pod中，然后reload.**（注意：写入 nginx.conf 的不是service的地址，而是service backend 的 pod 的地址，避免在 service 在增加一层负载均衡转发）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]从上图中可以很清晰的看到，实际上请求进来还是被负载均衡器拦截，比如 nginx，然后 Ingress Controller 通过跟 Ingress 交互得知某个域名对应哪个 service，再通过跟 kubernetes API 交互得知 service 地址等信息；综合以后生成配置文件实时写入负载均衡器，然后负载均衡器 reload 该规则便可实现服务发现，即动态映射

了解了以上内容以后，这也就很好的说明了我为什么喜欢把负载均衡器部署为 Daemon Set；因为无论如何请求首先是被负载均衡器拦截的，所以在每个 node 上都部署一下，同时 hostport 方式监听 80 端口；那么就解决了其他方式部署不确定 负载均衡器在哪的问题，同时访问每个 node 的 80 都能正确解析请求；如果前端再 放个 nginx 就又实现了一层负载均衡。

# 2. ingress-nginx 部署 #

官网：[https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/][https_kubernetes.github.io_ingress-nginx]

应用ingress controller定义文件  
`$ kubectl apply -f`[https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml][https_raw.githubusercontent.com_kubernetes_ingress-nginx_nginx-0.30.0_deploy_static_mandatory.yaml]

应用ingress-service定义文件  
`$ kubectl apply -f`[https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/provider/baremetal/service-nodeport.yaml][https_raw.githubusercontent.com_kubernetes_ingress-nginx_nginx-0.30.0_deploy_static_provider_baremetal_service-nodeport.yaml]

$ kubectl -n ingress-nginx get pod 
    NAME                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    nginx-ingress-controller-5dfbcfd5d9-9ktp2   1/1     Running   4          2d22h
    
    $ kubectl -n ingress-nginx get svc
    NAME            TYPE       CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)                      AGE
    ingress-nginx   NodePort   10.100.228.146   <none>        80:32133/TCP,443:31937/TCP   57m

*  ingress调度的是后端的service，而不是pod
 *  ingress controller 是与k8s集群做交互的，感知etcd的变化

首先拉取 ingress-controller镜像至harbor仓库  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]部署nginx-ingress-controller  
拿到yaml文件 应用ingress controller定义文件

[kubeadm@server1 ingress]$ ls
    mandatory.yaml
    [kubeadm@server1 ingress]$

编辑此文件，把镜像的位置换成本地仓库中镜像的位置  
![在这里插入图片描述][20200516110957291.png]应用ingress controller定义文件  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]应用ingress-service定义文件  
![在这里插入图片描述][2020051611114973.png]![在这里插入图片描述][20200516111204307.png]查看信息  
![在这里插入图片描述][20200516111237174.png]![在这里插入图片描述][20200516111255971.png]

# 3. 创建ingress服务 #

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
    kind: Ingress
    metadata:
      name: ingress-demo
    spec:
      backend:
        serviceName: ingress-nginx
        servicePort: 80

创建 service.yaml文件

kind: Service
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: ingress-nginx
    spec:
      ports:
        - protocol: TCP
          port: 80
          targetPort: 80
      selector:
        app: nginx

[kubeadm@server1 ingress]$ \vi ingress.yaml
    [kubeadm@server1 ingress]$ vim ingress.yaml 
    [kubeadm@server1 ingress]$ vim service.yaml
    [kubeadm@server1 ingress]$ kubectl apply -f service.yaml 
    service/myservice created
    [kubeadm@server1 ingress]$ kubectl apply -f ingress.yaml 
    ingress.networking.k8s.io/ingress-demo created
    [kubeadm@server1 ingress]$

ingress-demo调度ingress-nginx这个服务，服务后端pod的ip为10.244.1.61和10.244.2.34  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

[kubeadm@server1 ingress]$ kubectl -n ingress-nginx get svc
    NAME            TYPE       CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)                      AGE
    ingress-nginx   NodePort   10.99.32.59   <none>        80:30016/TCP,443:31941/TCP   31m
    [kubeadm@server1 ingress]$

![在这里插入图片描述][2020051611165928.png]外部访问(需要加端口，因为该服务是nodeport形式)

实现service服务中的负载均衡，因为ingress-nginx也是通过nodeport模式的端口暴露，实现外部访问  
![在这里插入图片描述][20200517083719864.png]

# 4. 通过域名的形式来访问后端 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]

# 5. 通过不同的域名定义到不同的后端 #

apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: deployment-myapp
    spec:
      replicas: 2
      selector:
        matchLabels:
          app: myapp
      template:
        metadata:
          labels:
            app: myapp
        spec:
          containers:
          - name: myapp
            image: reg.westos.org/k8s/myapp:v2
            ports:
            - containerPort: 80
    
    
    ---
    kind: Service
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: myservice
    spec:
      ports:
        - protocol: TCP
          port: 80
          targetPort: 80
      selector:
        app: myapp
      type: ClusterIP
    
    ---
    
    apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
    kind: Ingress
    metadata:
      name: ingress-example
    spec:
      rules:
      - host: www2.westos.org
        http:
          paths:
          - path: /
            backend:
              serviceName: myservice
              servicePort: 80

![在这里插入图片描述][20200517083921369.png]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]

[kubeadm@server1 ingress]$ kubectl get ingress
    NAME              CLASS    HOSTS             ADDRESS       PORTS   AGE
    ingress-demo      <none>   www1.westos.org   10.99.32.59   80      36m
    ingress-example   <none>   www2.westos.org   10.99.32.59   80      3m22s
    [kubeadm@server1 ingress]$

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]访问www2.westos.org时访问到v2

访问www1.westos.org时访问到v1  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]访问不同的域名，访问到的后端service不同，负载到不同的pod后端

# 6. 访问同一域名，不同的path时，调度到不同的后端apiVersion: extensions/v1beta1 #

kind: Ingress
    metadata:
      name: ingress-hello
      annotations:
        nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
    spec:
      rules:
      - host: www3.westos.org 
        http:
          paths:
          - path: /1 
            backend:
              serviceName: ingress-nginx
              servicePort: 80 
          paths:
          - path: /2
            backend:
              serviceName: myservice
              servicePort: 80

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 17]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230312/18f9db2b4e8b424e9c7179fa517f18ed.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230312/bdc80eb8665e4c39a2985364a87a33e9.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20230312/4d775bef4dfb447c8d71e05f8265ab1b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/2020051611044162.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20230312/b702c5e95a24427b9ddb52f3da49aabe.png
[https_kubernetes.github.io_ingress-nginx]: https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/
[https_raw.githubusercontent.com_kubernetes_ingress-nginx_nginx-0.30.0_deploy_static_mandatory.yaml]: https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml
[https_raw.githubusercontent.com_kubernetes_ingress-nginx_nginx-0.30.0_deploy_static_provider_baremetal_service-nodeport.yaml]: https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/provider/baremetal/service-nodeport.yaml
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200516110618612.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20230312/bc1b76780cf649bb83d710065f839b2c.png
[20200516110957291.png]: /images/20230312/13752fbc224a4970b290ae37c53aa1fc.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: https://img-blog.csdnimg.cn/2020051611102983.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: /images/20230312/b84d68649f584507ad9355724e01d94a.png
[2020051611114973.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/2020051611114973.png
[20200516111204307.png]: /images/20230312/8836ce6f1b4847b498d074b9703d1486.png
[20200516111237174.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200516111237174.png
[20200516111255971.png]: /images/20230312/ae119dbe07dc44069bd32f31dcd71a41.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]: /images/20230312/c3727710b2e3441e91663180f69b50ea.png
[2020051611165928.png]: /images/20230312/423b7abfd75c4aeaa96ed2cab96d7fc5.png
[20200517083719864.png]: /images/20230312/f7e6c15414564a89aea53a007a3e633a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200517083753855.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]: /images/20230312/0f2a2ea79ac74e60ad4b20661f77adcb.png
[20200517083921369.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200517083921369.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]: /images/20230312/1a568de6fd0241ed8f22231d49b5c62e.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]: /images/20230312/04de12031f194618910d27f7a3964db4.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]: /images/20230312/d08f695380d1443da49a214825c788cb.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200517084226444.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200517084241337.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 17]: /images/20230312/69353271faeb4b169448180b8294167f.png