k8s ingress (二)

Ingress介绍

在前面课程中已经提到，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

LB方式的缺点是每个service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表示：

实际上，Ingress相当于一个7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,可以理解成在Ingress里建立诸多映射规则，Ingress Controller通过监听这些配置规则并转化成Nginx的配置，然后对外部提供服务。在这里有两个核心概念：

ingress：kubernetes中的一个对象，作用就定义请求如何转发到service的规则

ingress controller：具体实现发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等等。

Ingress（以Nginx为例）的工作原理如下：

用户编写Ingress规则，说明哪个域名对应kubernetes集群中欧冠的哪个Service

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配置

Ingress控制器会将生成的Nginx配置写入到一个运行着Nginx服务中，并动态更新

到此为止，其实真正在工作的就是Nginx了，内部配置了用户定义的请求转发规则

Ingress 环境准备

在ELB下的监听器中，可以通过监听器协议和端口来判断是4层还是7层的。

如果监听器协议是TCP或UDP，那么该监听器是4层的。这种监听器只能根据目标端口将流量转发到后端实例，不能对流量进行任何处理。

如果监听器协议是HTTP或HTTPS，那么该监听器是7层的。这种监听器可以根据请求的URL、HTTP头部等信息对流量进行处理，并将流量转发到后端实例。

此外，还可以通过监听器端口来判断是4层还是7层的。如果监听器端口是80或443，那么该监听器是7层的；如果监听器端口是其他端口，那么该监听器是4层的

Ingress 的使用

Ingress 环境准备

# 创建文件夹

[root@master ~]# mkdir ingress-controller

[root@master ~]# cd ingress-controller/

# 获取ingress-nginx,本次案例使用的是0.30版本

[root#master ingress-controller]# wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml

[root#master ingress-controller]# wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/provider/baremetal/service-nodeport.yaml

# 修改mandatory.yaml文件中的仓库(本人实验不需要修改也可以)

# 修改quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.30.0

# 为quay-mirror.qiniu.com/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.30.0

# 创建ingress-nginx

[root@master ingress-controller]# kubectl apply -f ./

# 查看ingress-nginx

[root@master ingress-controller]# kubectl get pod -n ingress-nginx

NAME                                                                           READY    STATUS         RESTARTS             AGE

pod/nginx-ingress-controller-fbf967dd5-4qpbp    1/1         Running        0                            12h

# 查看service

[root@master ingress-controller]# kubectl get svc -n ingress-nginx

NAME                   TYPE             CLUSTER-IP          EXTERNAL-IP PORT(S)                                     AGE

ingress-nginx NodePort      10.98.75.163  <none>         80:32240/TCP,443:31335/TCP    11h

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

创建tomcat-nginx.yaml

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: tomat-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[root@master ~]# kubectl create -f tomcat-nginx.yaml

# 查看

[root@master ~]# kubectl get svc -n dev

NAME                          TYPE                    CLUSTER-IP                 EXTERNAL-IP        PORT(S)         AGE

nginx-service       ClusterIP        None                           <none>                80/TCP          48s

tomcat-service            ClusterIP        None                           <none>                8080/TCP      48s

Http代理

创建ingress-http.yaml

apiVersion: extensions/v1beta1

kind: Ingress

metadata: 

  name: ingress-http 

  namespace: dev

spec: 

  rules: 

  - host: nginx.itheima.com   

    http:     

      paths:     

      - path: /       

        backend:         

          serviceName: nginx-service         

          servicePort: 80 

  - host: tomcat.itheima.com   

    http:     

    paths:     

    - path: /       

      backend:         

      serviceName: tomcat-service         

      servicePort: 8080

# 创建

[root@master ~]# kubectl create -f ingress-http.yaml

ingress.extensions/ingress-http created

# 查看

[root@master ~]# kubectl get ing ingress-http -n dev

NAME                   HOSTS                                                    ADDRESS                     PORTS           AGE

ingress-http  nginx.itheima.com,tomcat.itheima.com                          80                 22s

# 查看详情

[root@master ~]# kubectl describe ing ingress-http -n dev

...

Rules:

Host                     Path backends

----                            ----       --------

nginx.itheima.com /             nginx-service:80(10.244.1.96:80,10.244.1.97:80,10.244.2.112.80)

tomcat.itheima.com     /             tomcat-service:8080(10.244.1.94:8080,10.244.1.95:8080,10.244.2.111.8080)

# 接下来，在本地电脑配置host文件，解析上面的两个域名到192.168.109.100(master)上

# 然后，就可以分别访问tomcat.itheima.com:32240 和nginx.itheima.com:32240 查看效果了

Https代理

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/0=nginx/CN=itheima.com"

# 创建密钥

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

创建ingress-https.yaml 文件

apiVersion: extensions/v1beta1

kind: Ingress

metadata:

  name: ingress-https

  namespace: dev

spec:

  tls:

    - hosts:

      - nginx.itheima.com

      - tomcat.itheima.com

      secretName: tls-secret # 指定秘钥

  rules:

  - host: nginx.itheima.com

    http:

      paths:

      - path: /

        backend:

          serviceName: nginx-service

          servicePort: 80

  - host: tomcat.itheima.com

    http:

      paths:

      - path: /

        backend:

          serviceName: tomcat-service

          servicePort: 8080

# 创建 inress

[root@master ~]# kubectl create -f ingress-https.yaml

ingress.extensions/ingress-https created

# 查看

[root@master ~]# kubectl get ing ingress-https -n dev

NAME                   HOSTS                                                           ADDRESS                     PORTS    AGE

ingress-https nginx.itheima.com,tomcat.itheima.com     10.104.184.38 80, 443       2m42s

# 查看详情

[root@master ~]# kubectl describe ing ingress-https -n dev

...

TLS:

  tls-secret terminates nginx.itheima.com,tomcat.itheima.com

Rules:

Host                     Path backends

----                            ----       --------

nginx.itheima.com /             nginx-service:80(10.244.1.97:80,10.244.1.98:80,10.244.2.119.80)

tomcat.itheima.com     /             tomcat-service:8080(10.244.1.99:8080,10.244.2.117:8080,10.244.2.120.8080)

# 下面可以通过浏览器访问https://nginx.itheima.com:31335 和 https://tomcat.itheima.com:31335来查看了