Nginx Ingress 控制器：零基础教程

缺乏、安全感 2023-10-10 17:31 20阅读 0赞

## Nginx Ingress 控制器：零基础教程 ##

大家好，欢迎来到 Nginx Ingress 控制器的零基础教程！在这篇文章中，我们将一起探讨 Nginx Ingress  
控制器的神奇之处，带你了解它的基本概念、应用场景、如何快速上手以及一些常用特性。别担心，我们会用轻松幽默的方式带你走进 Nginx  
Ingress 控制器的世界！

### 1. 什么是 Nginx Ingress 控制器？ ###

想象一下，Kubernetes（k8s）集群就像是一个繁忙的机场，而 Nginx Ingress 控制器就是那位疏导交通的空中交通管制员。Nginx Ingress  
控制器基于 Nginx，是一个专门为 Kubernetes 设计的 Ingress 控制器。它负责监听集群中的 Ingress 资源变化，并根据这些变化自动更新  
Nginx 配置，从而实现外部流量的路由和负载均衡。

### 2. 应用场景 ###

Nginx Ingress 控制器在以下场景中非常有用：

*  将外部流量路由到 Kubernetes 集群中的服务
 *  为多个服务提供单一入口点
 *  实现流量的负载均衡和 SSL/TLS 终止
 *  应用访问控制、限速、安全性等

### 3. 快速上手 ###

让我们一起动手部署一个 Nginx Ingress 控制器，并创建一个简单的 Ingress 资源。

#### 3.1 安装 Nginx Ingress 控制器 ####

我们将使用 Helm 安装 Nginx Ingress 控制器。如果您尚未安装  
Helm，请参考官方文档安装：[https://helm.sh/docs/intro/install/][https_helm.sh_docs_intro_install]

1. 添加 Nginx 的 Helm 仓库：
       helm repo add ingress-nginx https://kubernetes.github.io/ingress-nginx
    2. 更新 Helm 仓库：
       helm repo update
    3. 安装 Nginx Ingress 控制器：
       helm install [RELEASE_NAME] ingress-nginx/ingress-nginx

#### 3.2 创建一个简单的 Ingress 资源 ####

1.  部署一个简单的 HTTP 服务（例如 `httpbin`）：

# httpbin-deployment.yaml
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: httpbin
    spec:
      selector:
        matchLabels:
          app: httpbin
      replicas: 1
      template:
        metadata:
          labels:
            app: httpbin
        spec:
          containers:
            - name: httpbin
              image: docker.io/kennethreitz/httpbin
              ports:
                - containerPort: 80

kubectl apply -f httpbin-deployment.yaml

1.  创建一个 `ClusterIP` 类型的服务，将流量路由到 `httpbin`：

# httpbin-service.yaml
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: httpbin
    spec:
      selector:
        app: httpbin
      ports:
        - protocol: TCP
          port: 80
          targetPort: 80
      type: ClusterIP

kubectl apply -f httpbin-service.yaml

1.  创建一个 Ingress 资源，将外部流量路由到 `httpbin` 服务：

# httpbin-ingress.yaml
    apiVersion: networking.k8s.io/v1
    kind: Ingress
    metadata:
      name: httpbin
    spec:
      rules:
        - host: httpbin.example.com
          http:
            paths:
              - path: /
                pathType: Prefix
                backend:
                  service:
                    name: httpbin
                    port:
                      number: 80

kubectl apply -f httpbin-ingress.yaml

现在，访问 `http://httpbin.example.com` 应该会显示 httpbin 服务的内容。请注意，您需要将 `httpbin.example.com` 的 DNS 解析指向  
Nginx Ingress 控制器的 IP 地址。

### 4. 常用特性 ###

Nginx Ingress 控制器提供了许多有用的特性，以下是一些常见的例子：

#### 4.1 SSL/TLS 终止 ####

要为您的 Ingress 资源启用 SSL/TLS 终止，请将 TLS 证书和密钥存储在 Kubernetes Secret 中，并在 Ingress 资源中引用它们：

# tls-secret.yaml
    apiVersion: v1
    kind: Secret
    metadata:
      name: httpbin-tls
    type: kubernetes.io/tls
    data:
      tls.crt: |
        # Base64 编码的 TLS 证书
      tls.key: |
        # Base64 编码的 TLS 私钥

kubectl apply -f tls-secret.yaml

在 Ingress 资源中添加 `tls` 配置：

# httpbin-ingress-tls.yaml
    apiVersion: networking.k8s.io/v1
    kind: Ingress
    metadata:
      name: httpbin
    spec:
      tls:
        - hosts:
            - httpbin.example.com
          secretName: httpbin-tls
      rules:
        - host: httpbin.example.com
          http:
            paths:
              - path: /
                pathType: Prefix
                backend:
                  service:
                    name: httpbin
                    port:
                      number: 80

kubectl apply -f httpbin-ingress-tls.yaml

现在，访问 `https://httpbin.example.com` 将使用 SSL/TLS 加密。

#### 4.2 访问控制 ####

您可以使用 Ingress 资源的注解来限制对特定服务的访问。例如，使用以下注解仅允许特定 IP 地址范围的访问：

metadata:
      name: httpbin
      annotations:
        nginx.ingress.kubernetes.io/whitelist-source-range: "192.168.0.0/24,10.0.0.0/24"

现在，仅来自 `192.168.0.0/24` 和 `10.0.0.0/24` 范围的 IP 地址能够访问 `httpbin` 服务。

#### 4.3 限速 ####

使用以下注解为 Ingress 资源设置限速：

metadata:
      name: httpbin
      annotations:
        nginx.ingress.kubernetes.io/limit-connections: "10"
        nginx.ingress.kubernetes.io/limit-rps: "5"

现在，每个客户端的最大连接数为 10，每秒请求数（RPS）限制为 5。

### 5. 注意事项 ###

*  在大规模部署中，建议使用多个 Nginx Ingress 控制器实例以确保高可用性。
 *  在 Ingress 规则中使用明确的路径类型（如 `Prefix` 或 `Exact`），以便正确匹配路径。
 *  在生产环境中使用 SSL/TLS，以确保传输安全。

### 6. 原理概述 ###

Nginx Ingress 控制器使用 Nginx 作为底层代理服务器，并监听 Kubernetes 集群中的 Ingress 资源的变化。当检测到 Ingress  
资源变更时，Nginx Ingress 控制器会自动更新 Nginx 配置文件，以正确地路由和负载均衡外部流量到集群内的服务。

总之，Nginx Ingress 控制器是在 Kubernetes 集群中管理外部流量的强大工具。通过本教程，您已经掌握了如何部署 Nginx Ingress  
控制器、创建 Ingress 资源以及使用一些常见的特性。现在，您已经准备好将 Nginx Ingress 控制器应用到实际项目中了！祝您好运！

#### Nginx Ingress 控制器 不用配置 Ingress的地址之类的吗? Nginx Ingress 控制器又怎么检测到Ingress资源的呢 ####

Nginx Ingress 控制器会自动检测 Kubernetes 集群中的 Ingress 资源。它在集群中运行作为一个  
Pod，通常部署在一个特殊的命名空间（如 `ingress-nginx`）中。控制器使用 Kubernetes API 监听 Ingress 资源的变化。当 Ingress  
资源被创建、更新或删除时，控制器会收到相应的事件通知。

在收到这些事件通知后，Nginx Ingress 控制器会根据 Ingress 资源中定义的规则生成 Nginx 配置文件。例如，Ingress 资源中的 `host`  
和 `path` 规则会转换为 Nginx 配置文件中的 `server` 和 `location` 块。然后，控制器会将生成的配置应用到底层的 Nginx  
代理服务器，从而实现外部流量的路由和负载均衡。

需要注意的是，Nginx Ingress 控制器本身并不需要配置 Ingress 的地址。控制器会自动监听 Kubernetes 集群中所有的 Ingress  
资源，并根据这些资源来生成 Nginx 配置。

但是，要使外部流量能够到达 Nginx Ingress 控制器，您需要确保将域名（如 Ingress 资源中定义的 `host`）的 DNS 解析指向 Nginx  
Ingress 控制器的外部 IP 地址。这通常是通过配置外部负载均衡器、云提供商的负载均衡服务或者 DNS  
解析来实现的。在测试环境中，您还可以通过修改本地的 `/etc/hosts` 文件来实现。

[https_helm.sh_docs_intro_install]: https://helm.sh/docs/intro/install/