k8s Ingress使用详解(云原生kubernetes)

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

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
 
#如果仍然下载不下来，也可以考虑下载码云上的
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 

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: 3
  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: 3
  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

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；

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

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

也可以通过describe查看Ingress配置规则的详细信息； 

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30337；

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:32599
http://tomcat.congge.com:30337

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：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-https
  namespace: default
spec:
  tls:
    - hosts:
      - nginx.congge.com
      - tomcat.congge.com
      secretName: tls-secret # 指定秘钥
  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

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32559；

再次访问时，地址如下

https://nginx.congge.com:32599
https://tomcat.congge.com:30337

到此这篇关于k8s Ingress使用详解(云原生kubernetes)的文章就介绍到这了,更多相关k8s Ingress使用内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！