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huanqing.shao 2dbe60b0a2 Ingress

2019-08-27 22:45:36 +08:00

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本文介绍 Kubernetes Ingress 的概念，包括Ingress 基本概念、如何配置 Ingress Controller、如何使用 kubectl/Kuboard 操作 Ingress 信息

通过互联网访问您的应用

参考文档：

Kubernetes 官网 Ingress
Kubernetes 官网 Ingress Controllers
Kubernetes Nginx Ingress Controller Bare-metal considerations
nginxinc/kubernets-ingress kubernetes-ingress

Ingress

Ingress 是 Kubernetes 的一种 API 对象，将集群内部的 Service 通过 HTTP/HTTPS 方式暴露到集群外部，并通过规则定义 HTTP/HTTPS 的路由。Ingress 具备如下特性：集群外部可访问的 URL、负载均衡、SSL Termination、按域名路由（name-based virtual hosting）。

Ingress Controller （通常需要负载均衡器配合）负责实现 Ingress API 对象所声明的能力。如下图所示：

Ingress Controller 监听所有 worker 节点上的 80/443 端口
Ingress Controller 将所有对域名为 a.kuboard.cn 的 HTTP/HTTPS 请求路由到 Service B 的 9080 端口
Service B 将请求进一步转发到其标签所选择的 Pod 容器组（通过 targetPort 指定容器组上的端口号）

在下图的 Ingress B 及 Service B 被正确配置的情况下，您将获得如下效果：

将 a.kuboard.cn 解析到任意一个 worker 节点的外网 IP 地址（也可以是内网 IP 地址，但此时您的客户端机器也必须在内网）
从客户端机器执行命令 curl http://a.kuboard.cn 您将获得如下容器组当中一个的返回结果： 10.10.10.2、10.10.10.4、10.10.10.3

Ingress Controller

如上所述，您必须在 Kubernetes 集群中安装了 Ingress Controller，您配置的 Ingress 才能生效。

::: tip 划重点

Ingress 只是 Kubernetes 中的一种配置信息；Ingress Controller 才是监听 80/443 端口，并根据 Ingress 上配置的路由信息执行 HTTP 路由转发的组件。

:::

Ingress Controller 有多种实现可供选择，请参考 Kubernetes 官方文档 Additional controllers，比较常用的有 Traefic 、 Nginx Ingress Controller for Kubernetes 等。

如果您参考 https://kuboard.cn 网站上提供的文档安装了 Kubernetes，您应该已经完成了 Nginx Ingress Controller for Kubernetes 在您 Kubernetes 集群中的安装。该 Ingress Controller 以 DaemonSet 的类型部署到 Kubernetes，且监听了 hostPort 80/443，YAML 片段如下所示：

如果您打算使用其他 Ingress Controller，您可以卸载 Nginx Ingress Controller；如果您尚未安装任何 Ingress Controller，请参考安装 Nginx Ingress Controller，以便可以完成本教程的后续内容。

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: nginx-ingress
  namespace: nginx-ingress
	# ...
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-ingress
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-ingress
    spec:
      serviceAccountName: nginx-ingress
      containers:
      - image: nginx/nginx-ingress:1.5.3
        name: nginx-ingress
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
          hostPort: 80
        - name: https
          containerPort: 443
          hostPort: 443

::: tip

Ingress Controller 并非只能监听 80/443 端口，您可以根据自己网络拓扑的需要，选择合适的端口
根据您安装 Ingress Controller 的方式不同，您的 Ingress Controller 并不一定监听了所有 worker 节点的 80/443 端口（本教程不涉及此主题）
您也可以在 Kubernetes 集群中安装多种 Ingress Controller，请参考 Using multiple Ingress controllers

:::

融入到网络拓扑中

如前所述，Kubernetes Ingress 只能监听到节点的 80/443 端口，且 Ingress 可以完成 L7 路由的功能。由于 Kubernetes Ingress 配置更便捷，推荐使用 Kubernetes Ingress 替代常规的互联网应用架构中的 Nginx 反向代理。那么，如何使部署在内网的 Kubernetes 集群上的 Ingress Controller 的 80/443 端口可以在外网访问到呢？

本教程推荐如下两种做法，结合您自己对安全性、可靠性等因素的考量，您可以演化出适合自己的拓扑结构。

暴露单worker节点

如下图所示，暴露单个 worker 节点的步骤如下：

为您 Kubernetes 集群中的某一个 worker 节点配置外网 IP 地址 Z.Z.Z.Z
将您在 Ingress 中使用到的域名（假设是a.demo.kuboard.cn）解析到该外网 IP 地址 Z.Z.Z.Z
设置合理的安全组规则（开放该外网 IP 地址 80/443 端口的入方向访问）

文档安装 Kubernetes 单Master节点中使用的就是这种拓扑结构。这种方式下，Ingress Controller 存在单点故障的可能性。

使用外部负载均衡器

如下图所示，使用外部负载均衡器的步骤如下：

创建一个集群外部的负载均衡器，该负载均衡器拥有一个外网 IP 地址 Z.Z.Z.Z，并监听 80/443 端口的 TCP 协议
将负载均衡器在 80/443 端口上监听到的 TCP 请求转发到 Kubernetes 集群中所有（或某些）worker 节点的 80/443 端口，可开启按源IP地址的会话保持
将您在 Ingress 中使用到的域名（假设是a.demo.kuboard.cn）解析到该负载均衡器的外网 IP 地址 Z.Z.Z.Z

文档安装 Kubernetes 高可用中使用的就是这种拓扑结构。

实战：通过 Ingress 使您的应用程序在互联网可用

::: warning 前提

假设您已经完成了公布应用程序中的实战部分
假设您已经将 Ingress 融入到您的网络拓扑中，并且将 *.demo.kuboard.cn （请使用您自己的域名）解析到对应的外网 IP 地址 :::

:::: tabs type:border-card

::: tab 使用kubectl lazy

创建文件 nginx-ingress.yaml

vim nginx-ingress.yaml

文件内容如下

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: my-ingress-for-nginx  # Ingress 的名字，仅用于标识
spec:
  rules:                      # Ingress 中定义 L7 路由规则
  - host: a.demo.kuboard.cn   # 根据 virtual hostname 进行路由（请使用您自己的域名）
    http:
      paths:                  # 按路径进行路由
      - path: /
        backend:
          serviceName: nginx-service  # 指定后端的 Service 为之前创建的 nginx-service
          servicePort: 80

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: my-ingress-for-nginx
spec:
  rules:
  - host: a.demo.kuboard.cn
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: nginx-service
          servicePort: 80

执行命令

kubectl apply -f nginx-ingress.yaml

检查执行结果

kubectl get ingress -o wide

可查看到名称为 my-ingress-for-nginx 的 Ingress。

从互联网访问

# 请使用您自己的域名
curl a.demo.kuboard.cn

:::

::: tab 使用Kuboard lazy

在 default 名称空间点击 展现层 --> Nginx部署
点击编辑按钮
填写表单如下：
- 开启 互联网入口 Ingress
- 填写一条记录：
  
  协议服务端口节点端口
  
  域名 a.demo.kuboard.cn 32601
  
  路由配置/映射URL /
  
  路由配置/服务端口 80
  
  如下图所示：
点击保存
点击应用
从互联网访问

在浏览器打开 http://a.demo.kuboard.cn （请使用您自己的域名）

协议	服务端口	节点端口
域名	a.demo.kuboard.cn	32601
路由配置/映射URL	/
路由配置/服务端口	80

:::

::::

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