基于 Nginx Ingress Controller 的四层（TCP）转发配置
1. 简介
本指南将展示如何通过配置 ConfigMap 来实现 Nginx Ingress Controller 的四层转发（TCP），并通过配置测试应用程序验证配置的有效性。本文中使用的 Kubernetes 组件包括 ConfigMap、Service、Deployment 以及 LoadBalancer 类型的 Service。还将演示如何热加载修改 ConfigMap，以使更改能够即时生效。 Nginx-Ingress-Controller 的安装文档可以参考此链接。
2. 配置 Ingress Controller 的 TCP 服务
2.1 创建 TCP 服务配置 ConfigMap
首先，创建一个 ConfigMap 来定义 Ingress Nginx 的 TCP 服务，将特定的端口转发到相应的服务。
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:name: tcp-servicesnamespace: ingress-nginx
data:53: "kube-system/kube-dns:53"8080: "ingress-nginx/nginx-hello-world:8080"
53: 用于将 DNS 请求转发到kube-dns服务。8080: 用于将请求转发到部署的nginx-hello-world服务。
2.2 创建 LoadBalancer 类型的 Ingress Nginx Service
为 Ingress Nginx 创建一个 LoadBalancer 类型的 Service，使其支持四层 TCP 负载均衡。(如果没有LoadBalancer 可以使用在启动一个有 telnet 和 curl 的容器通过 ClusterIP 访问)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: ingress-nginxnamespace: ingress-nginxlabels:app.kubernetes.io/name: ingress-nginxapp.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
spec:type: LoadBalancerports:- name: httpport: 80targetPort: 80protocol: TCP- name: httpsport: 443targetPort: 443protocol: TCP- name: proxied-tcp-9000port: 53targetPort: 53protocol: TCP- name: tcp-8080port: 8080targetPort: 8080protocol: TCPselector:app.kubernetes.io/name: ingress-nginxapp.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
2.3 修改 ingress-nginx-controller 的启动命令
为了使 tcp-services ConfigMap 生效，需要将其添加到 Ingress Nginx Controller 的启动参数中，执行命令 kubectl edit deploy ingress-nginx-controller -n ingress-nginx添加参数如下：
args:- /nginx-ingress-controller- --tcp-services-configmap=ingress-nginx/tcp-services3. 部署测试应用
接下来，我们将部署一个测试应用（基于 Nginx 的 “Hello World”），并为其创建相应的 Service。
3.1 创建 Nginx Index ConfigMap
使用 ConfigMap 来定义 Nginx 的默认页面内容：
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:name: nginx-index
data:index.html: |<!DOCTYPE html><html><head><title>Hello World</title></head><body><h1>Hello, World!</h1></body></html>
3.2 部署 Nginx Hello World 应用
使用以下 Deployment 来部署 Nginx 容器，容器中挂载了自定义的 index.html 页面。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx-hello-worldlabels:app: nginx-hello-world
spec:replicas: 1selector:matchLabels:app: nginx-hello-worldtemplate:metadata:labels:app: nginx-hello-worldspec:containers:- name: nginximage: nginxports:- containerPort: 80volumeMounts:- name: nginx-configmountPath: /usr/share/nginx/html/index.htmlsubPath: index.htmlvolumes:- name: nginx-configconfigMap:name: nginx-index
3.3 创建服务以暴露 Nginx 应用
使用 ClusterIP 类型的服务来暴露 Nginx 应用。
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: nginx-hello-world
spec:selector:app: nginx-hello-worldports:- protocol: TCPport: 8080targetPort: 80type: ClusterIP
4. 测试四层转发配置
4.1 验证应用访问
可以通过 Kubernetes 集群的 Service IP 地址访问 Nginx 测试应用，以下是测试的示例：
[root@nettools /]# curl 10.102.195.104:8080
<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>Hello World</title>
</head>
<body><h1>Hello, World!</h1>
</body>
</html>
这里，10.102.195.104 是 ingress-nginx 服务的 Cluster IP，8080 是在配置中定义的端口。
4.2 获取服务信息
使用以下命令查看 ingress-nginx 服务的详细信息：
kubectl get svc -n ingress-nginx
输出示例：
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
ingress-nginx LoadBalancer 10.102.195.104 localhost 80:30170/TCP,443:30677/TCP,53:31825/TCP,8080:32284/TCP 23m
ingress-nginx-controller LoadBalancer 10.100.242.98 localhost 80:30663/TCP,443:32345/TCP 30m
ingress-nginx-controller-admission ClusterIP 10.97.94.62 <none> 443/TCP 30m
nginx-hello-world ClusterIP 10.97.223.28 <none> 8080/TCP 113s
5. 热加载修改 ConfigMap
为了更新 TCP 服务的配置而不需要重启 Ingress 控制器，我们可以直接修改 ConfigMap，并应用变更：
5.1 更新 ConfigMap
例如，如果需要修改 TCP 服务端口配置，只需编辑 tcp-services ConfigMap：
kubectl edit configmap tcp-services -n ingress-nginx
编辑完成后保存即可，Ingress Nginx 控制器会自动加载新的配置。
5.2 验证修改是否生效
修改 ConfigMap 后，可以通过重新访问相应的服务端口来验证变更是否生效。使用 curl 或其他网络请求工具检查服务的可达性。
6. 结论
通过本文，我们成功配置了 Nginx Ingress Controller 的四层 TCP 转发，部署了一个测试应用。Ingress 可以通过 ConfigMap 的变更进行热加载。这样可以为 Kubernetes 集群中的不同服务提供灵活的四层负载均衡能力。
