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一、Ingress介绍

我们已经知道,Service对集群之外暴露服务的主要方式有两种:NodePort和LoadBalancer,但是这两种方式,都有一定的缺点:

NodePort方式的缺点是会占用很多集群机器的端口,那么当集群服务变多的时候,这个缺点就愈发明显。

LoadBalancer的缺点是每个Service都需要一个LB,浪费,麻烦,并且需要kubernetes之外的设备的支持。

基于这种现状,kubernetes提供了Ingress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,工作机制大致如下图所示:

image.png

实际上,Ingress相当于一个七层的负载均衡器,是kubernetes对反向代理的一个抽象,它的工作原理类似于Nginx,可以理解为Ingress里面建立了诸多映射规则,Ingress Controller通过监听这些配置规则并转化为Nginx的反向代理配置,然后对外提供服务。

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,实现的方式有很多,比如Nginx,Contour,Haproxy等。

Ingress(以Nginx)的工作原理如下:

  1. 用户编写Ingress规则,说明那个域名对应kubernetes集群中的那个Service。
  2. Ingress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的反向代理配置。
  3. 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。
  4. 到此为止,其实真正在工作的就是一个Nginx了,内部配置了用户定义的请求规则。

image.png

二、Ingress使用

1 环境准备

1.1 搭建Ingress环境

创建文件夹,并进入到此文件夹中:

mkdir ingress-controller
cd ingress-controller

获取ingress-nginx,本次使用的是0.30版本

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

创建Ingress-nginx:

kubectl apply -f ./

查看ingress-nginx:

kubectl get pod -n ingress-nginx

查看Service:

kubectl get svc -n ingress-nginx

image.png

1.2 准备Service和Pod

为了后面的实验比较方便,创建如下图所示的模型:

image.png

创建tomcat-nginx.yaml文件,内容如下:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  namespace: dev
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: dev
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: dev
spec:
  selector:
    app: nginx-pod
  clusterIP: None
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80

---

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: tomcat-service
  namespace: dev
spec:
  selector:
    app: tomcat-pod
  clusterIP: None
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 8080
    targetPort: 8080

创建Service和Pod:

kubectl create -f tomcat-nginx.yaml

查看Service和Pod:

kubectl get svc,pod -n dev

image.png

2 Http代理

创建ingress-http.yaml文件,内容如下:

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-http
  namespace: dev
spec:
  rules:
  - host: nginx.test.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: nginx-service
          servicePort: 80
  - host: tomcat.test.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: tomcat-service
          servicePort: 8080

创建:

kubectl create -f ingress-http.yaml

查看:

kubectl get ingress ingress-http -n dev

image.png

查看详情:

kubectl describe ingress ingress-http -n dev

image.png

在本机的hosts文件中添加如下的规则(192.168.158.200为Master节点的IP地址):

192.168.158.200 nginx.test.com
192.168.158.200 tomcat.test.com

image.png

查看ingress-nginx的端口(本次测试http的端口是32155,https的端口是31125):

kubectl get svc -n ingress-nginx

image.png

本机通过浏览器输入下面的地址访问:

http://nginx.test.com:32155
http://tomcat.test.com:32155

image.png

3 Https代理

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=test.com"

image.png

创建密钥:

kubectl create secret tls tls-secret --key tls.key --cert tls.crt

image.png

创建ingress-https.yaml文件,内容如下:

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-https
  namespace: dev
spec:
  tls:
    - hosts:
      - nginx.test.com
      - tomcat.test.com
      secretName: tls-secret # 指定秘钥
  rules:
  - host: nginx.test.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: nginx-service
          servicePort: 80
  - host: tomcat.test.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: tomcat-service
          servicePort: 8080

创建:

kubectl create -f ingress-https.yaml

查看:

kubectl get ingress ingress-https -n dev

image.png

查看详情:

kubectl describe ingress ingress-https -n dev

image.png

在本机的hosts文件中添加如下的规则(192.168.158.200为Master节点的IP地址):如上述所添加(已添加可以忽略)。
本机通过浏览器输入下面的地址访问:

image.png

测试https端口

https://nginx.test.com:31257
https://tomcat.test.com:31257

image.png

Q.E.D.


只有创造,才是真正的享受,只有拚搏,才是充实的生活。