k8s Ingress使用详解(云原生kubernetes)
目录一、什么是Ingress二、Ingress 工作机制三、Ingress 核心概念四、Ingress 工作原理五、Ingress 使用搭建 Ingress 环境1、获取 ingress-nginx2、创建ingress-nginx部署两组 service创建tomcat-nginx.yaml配置Http访问代理如何通过外网访问呢?配置Https访问代理
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
1 wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml 2 wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/provider/baremetal/service-nodeport.yaml 3 4 #如果仍然下载不下来,也可以考虑下载码云上的 5 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
kubectl get pod,svc -n ingress-nginx
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: 1 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: 1 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创建tomcat-nginx.yaml 配置内容如下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;
[root@master ingress]# kubectl get pod -n default NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-65c4bffcb6-lnc5l 1/1 Running 0 26h nginx-deployment-5ffc5bf56c-mfbk7 1/1 Running 0 3h12m tomcat-deployment-7db86c59b7-vm97k 1/1 Running 0 3h12m此时,再查看service,可以看到nginx和tomcat对应的两个service;
[root@master ingress]# kubectl get svc -n default NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 2d20h nginx NodePort 10.102.27.79 <none> 80:30026/TCP 26h nginx-service ClusterIP None <none> 80/TCP 3h12m tomcat-service ClusterIP None <none> 8080/TCP 3h12m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[root@master ingress]# kubectl get ing ingress-http -n default NAME CLASS HOSTS ADDRESS PORTS AGE ingress-http <none> nginx.congge.com,tomcat.congge.com 10.105.170.7 80 3h10m也可以通过describe查看Ingress配置规则的详细信息;
[root@master ingress]# kubectl describe ingress ingress-http -n default Name: ingress-http Namespace: default Address: 10.105.170.7 Default backend: default-http-backend:80 (<error: endpoints "default-http-backend" not found>) Rules: Host Path Backends ---- ---- -------- nginx.congge.com / nginx-service:80 (10.244.1.60:80) tomcat.congge.com / tomcat-service:8080 (10.244.2.68:8080) Annotations: <none> Events: <none>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31672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:31672 http://tomcat.congge.com:31672
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:
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31378;
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