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入门级实操教程！从概念到部署，全方位了解K8SIngress！

Kubernetes Ingress用于添加规则，以将流量从外部路由到Kubernetes集群的服务中。在本文中你将了解ingress 的概念，以及用于路由外部流量到Kubernetes deployment的ingress controller。

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通常情况下，自定义Nginx或HAproxy Kubernetes部署将作为服务被暴露，它们用于将外部流量代理到内部集群的服务中。其中，路由规则将会bake到Pod中，并作为configmap添加。Kubernetes ingress的行为与此类似，只是路由规则将作为Kubernetes ingress对象维护。它具有动态路由规则配置的巨大优势，因此无需重新部署proxy pods。
 
入门级实操教程！从概念到部署，全方位了解K8S Ingress！

 

Kubernetes Ingress入门浅析

 

想要顺利开始使用Kubernetes Ingress，你需要了解以下两个关键概念：

 

1、 Kubernetes Ingress

2、 Kubernetes Ingress Controller

 

让我们来逐一了解。

 

Kubernetes Ingress

 

Kubernetes Ingress是一个原生的Kubernetes资源，你可以设置规则来从外部路由流量到集群内部的服务端点。它需要一个Ingress Controller来路由ingress对象所指定的规则。Ingress 对象如下所示：
 

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: test-ingress
  namespace: dev
spec:
  rules:
  - host: test.apps.example.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: hello-service
          servicePort: 80

 
上面的声明意味着，对test.apps.example.com的所有调用都应该hit名为hello-service的服务，这一服务位于dev命名空间中。

 

关于Ingress对象，你需要了解的关键事项如下：

 

  1. 你应该在你所部署服务的命名空间内创建ingress规则。如果在其他没有ingress对象的命名空间中，你将无法路由流量到其中的服务内。

  2. 一个ingress对象需要一个ingress controller来路由流量

  3. 外部流量将不会hit ingress API，而是hit ingress controller服务。

 

Kubernetes Ingress Controller

 

Ingress controller是一个典型的部署在集群中的代理服务，它只是暴露给服务的Kubernetes部署。以下是可用于Kubernetes的Ingress Controller：

 

  • Nginx Ingress Controller

  • Traefik

  • HAproxy

  • Contour

  • GKE Ingress Controller
     

目前，Nginx是大多数企业的选择。以下是Nginx Ingress Controller的工作原理：
 

  1. 在Nginx controller pod内部的nginx.conf文件是一个go 模板，它可以与Kubernetes Ingress API通信并实时获得流量路由的最新值。

  2. Nginx controller与Kubernetes ingress API 通信以检查是否为流量路由创建了规则。

  3. 如果它发现了任何ingress规则，它将应用到Nginx Controller配置，也就是使用go模板在pod内的nginx.conf文件。

 

如果你使用exec连接到pod并检查/etc/nginx/nginx.conf文件，则可以看到在conf文件中应用的ingress对象中指定的所有规则。
 

以下的架构图将解释在一个Kubernetes集群上的ingress设置。
 

入门级实操教程！从概念到部署，全方位了解K8S Ingress！
 
接下来，我们详细看看如何使用Nginx Ingress Controller在Kubernetes中设置Ingress。
 

前期准备

 

  • 一个Kubernetes集群

  • 安装好的kubectl并已对Kubernetes集群进行身份验证

  • Kubernetes集群的管理员访问权限

  • 指向ingress controller负载均衡器的有效域

 

如果你在谷歌云上，请为你的账户分配管理员权限以启用集群角色。
 

ACCOUNT=$(gcloud info --format='value(config.account)')
kubectl create clusterrolebinding owner-cluster-admin-binding \
    --clusterrole cluster-admin \
    --user $ACCOUNT

 

请注意：本教程已在Google Cloud GKE集群上尝试过。理论上，它可在所有云环境中使用。如果你真的遇到任何错误，则可能需要在设置中进行一些调整。
  

设置Nginx Ingress Controller

 

有两个nginx ingress controller：

 

  • Kubernetes社区的Nginx ingress controller: https://github.com/kubernetes/ingress-nginx

  • Nginx公司的Nginx ingress controller: https://github.com/nginxinc/kubernetes-ingress

 

我们将使用Kubernetes社区的nginx controller。

 

Ingress controller需要特定的命名空间、服务账户、集群角色绑定、configmap等。因此，你需要使用官方ingress repo中的yaml文件来创建所提到的Kubernetes对象。
 
官方repo：

https://github.com/kubernetes/ingress-nginx/tree/master/deploy

 

让我们使用mandatory.yaml文件部署ingress controller，你可以在官方repo找到它。它有nginx所需的Kubernetes对象列表。

 

让我们使用kubectl创建Nginx controller deployment：
 

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/master/deploy/static/mandatory.yaml

 
检查ingress controller pod以确保它是否正确设置：
 

kubectl get pods -n ingress-nginx

 

为Ingress Controller设置 LoadBalancer 服务

 

下一步是创建一个LoadBalancer类型的服务，以在集群外部暴露nginx controller部署。

 

Step1：在本地创建项目目录，然后切换到该目录。
 

mkdir ingress-deployment && cd ingress-deployment

 
Step2：创建一个名为nginx-ingress.yaml的文件
 

vi nginx-ingress.yaml

 
Step3：复制以下内容到文件
 

请注意：label下的annotation对于nginx controller部署集成非常重要
 

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
name: ingress-nginx
namespace: ingress-nginx
labels:
app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
spec:
externalTrafficPolicy: Local
type: LoadBalancer
selector:
app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
ports:
- name: http
port: 80
targetPort: http
- name: https
port: 443
targetPort: https

 
Step4：创建ingress 服务
 

kubectl apply -f nginx-ingress.yaml

 
Step5：检查已创建的服务是否已连接到外部负载均衡器
 

kubectl get svc -n ingress-nginx

 

将域名映射到Loadbalancer IP

 

为了让我们的ingress的设置运转起来，我们需要映射一个域名到负载均衡器IP。你可以用两种方式，完成此操作。

 

单个DNS映射

 

你可以将单个域作为A record直接映射到负载均衡器IP，使用这一功能，你只能为ingress controller提供一个域，并可以基于多个路径进行流量路由。

 

例如：
 

www.example.com --> Loadbalancer IP

 
您可以使用此模型进行基于路径的路由。

 

以下有几个例子：
 

http://www.example.com/app1
http://www.example.com/app2
http://www.example.com/app1/api
http://www.example.com/app2/api

 

通配符DNS映射

 
如果你映射一个通配符DNS到负载均衡器，你就可以通过ingress拥有动态DNS端点。

 

例如：
 

 *.apps.example.com

 
这样，你可以通过单个ingress controller拥有多个动态子域，并且每个DNS有自己基于路径的路由。

 

例如：
 

#URL one

http://demo1.apps.example.com/api
http://demo1.apps.example.com/api/v1
http://demo1.apps.example.com/api/v2

#URL two

http://demo2.apps.example.com/api
http://demo2.apps.example.com/api/v1
http://demo2.apps.example.com/api/v2

 
出于演示目的，我们已将通配符DNS映射到LoadBalancer IP。你可以根据你的DNS提供商进行此设置。
 

设置一个Demo 应用程序

 
出于测试的目的，我们将部署一个demo应用程序并且添加一个ClusterIP服务到应用程序上。

 

Step1：创建一个名为dev的命名空间
 

kubectl create namespace dev

 
Step2：创建一个名为hello-app.yaml的文件

 

Step3：复制以下内容到文件并保存
 

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello-app
  namespace: dev
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: hello
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: "gcr.io/google-samples/hello-app:2.0"

 
Step4：使用kubectl创建deployment
 

kubectl create -f hello-app.yaml

 
检查deployment状态

 

Step5：创建一个名为hello-app-service.yaml的文件

 

Step6：复制以下内容到文件并保存
 


apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: hello-service
  namespace: dev
  labels:
    app: hello
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    app: hello
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 8080
    protocol: TCP

 
Step7：使用kubectl创建服务
 

kubectl create -f hello-app-service.yaml

 
检查服务状态
 

kubectl get svc -n dev

 

创建Kubernetes Ingress对象

 

现在让我们使用一个DNS创建一个Ingress对象来访问我们的hello app。Ingress对象可以设置路由规则。

 

Ingress controller pod会连接到Ingress API来检查规则，并且会相应地更新其nginx.conf。

 

Step1：创建一个名为ingress.yaml的文件

 
Step2：复制以下内容到文件并保存

 

使用你的域名替换test.apps.example.info。此处，我们假设你已经有*.apps.example.info格式的通配符域名。
 


apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: test-ingress
  namespace: dev
spec:
  rules:
  - host: test.apps.example.info
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: hello-service
          servicePort: 80

 
Step3：描述已创建的ingress对象，它用于检查配置
 

kubectl describe ingress  -n dev

 
现在，如果你尝试访问test.apps.example.info域（用你的域名代替它），你应该能够访问我们部署的app。
 

原文链接：

https://devopscube.com/kubernetes-ingress-tutorial/

https://devopscube.com/setup-ingress-kubernetes-nginx-controller/


本文标题：入门级实操教程！从概念到部署，全方位了解K8SIngress！
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