在本全面的 Ingress 指南中，您将学习如何在 Kubernetes 上设置 Nginx Ingress控制器并使用 DNS 配置 Ingress。
目前有两种 Nginx Ingress 控制器。
- kubernetes 社区的 Nginx Ingress 控制器
- Nginx Inc 开发的 Nginx Ingress 控制器
我们将使用 Kubernetes 社区 Nginx 控制器。
Ingress & Nginx Ingress 控制器架构
下面是使用 Nginx Ingress 控制器的 Kubernetes Ingress 的高级架构。在本指南中，我们将学习如何在体系结构中构建设置。
先决条件
- Kubernetes 集群
- Kubectl 已安装并已通过 Kubernetes 集群的身份验证。
- 对 kubernetes 集群的管理员访问权限。
- 指向 Ingress 控制器负载均衡器 IP 的有效域。（可选)
Nginx Ingress 控制器 Kubernetes 清单
本教程中使用的所有 kubernetes 清单都托管在 Github 存储库中。
您可以按照指南直接部署 YAML 文件。
git clone https://github.com/techiescamp/nginx-ingress-controller首先，我们将通过使用 YAML 清单部署 Nginx 控制器来了解所有关联的 Kubernetes 对象。一旦我们理解了，我们将使用 Helm 图表进行部署。
注意：如果你想了解所有的 Nginx Ingress 控制器对象以及它们之间的关系，我建议你从 repo 中单独创建对象。了解其工作原理后，可以使用单个清单或 helm 图表来部署它。
如果要一次性部署所有对象，请在 termal 中打开克隆的存储库。
cd 进入 manifest 文件夹并执行以下命令。它将部署此博客中介绍的所有清单。
kubectl apply -f .使用清单部署 Nginx Ingress 控制器
我们需要部署以下 Kubernetes 对象才能拥有一个有效的 Nginx 控制器。
ingress-nginx命名空间- Nginx 准入控制器的服务帐户/角色/集群角色
- 验证 Webhook 配置
- 用于创建/更新 Webhook CA 捆绑包的作业
- Nginx 控制器部署的服务帐户/角色/集群角色
- Nginx 控制器配置图
- Nginx 控制器和准入控制器的服务
- Ingress 控制器部署
注意：您可以自己创建所有清单，也可以使用 Github 存储库。但是，我强烈建议您仔细检查每个清单并了解您正在部署的内容。
需要准入控制器和验证 Webhook
Kubernetes Admission Controller 是一小段代码，用于在创建 Kubernetes 对象之前对其进行验证或更新。在本例中，它是用于验证 Ingress 对象的准入控制器。准入控制器代码是侦听8443端口的 Nginx 控制器的一部分。
为什么需要 Ingress 控制器？
如果没有准入控制器，则可以部署可能包含错误配置的 Ingress 对象。错误的配置可能会破坏与 Ingress 控制器关联的所有 Ingress 规则。
使用准入控制器后，如果部署配置错误的 Ingress 对象，则会引发错误。这样，您可以确保您创建的 Ingress 对象具有正确的配置，并且不会破坏路由规则。
以下是 Nginx 的准入控制器的工作方式。
- 部署 Ingress YAML 时，验证允许会截获请求。
- 然后，Kubernetes API 根据准入 Webhook 终结点将 Ingress 对象发送到验证准入控制器服务终结点。
- Service 将请求发送到端口 8443 上的 Nginx 部署，以验证 ingress 对象。
- 然后，准入控制器向 k8s API 发送响应。
- 如果响应有效，API 将创建 ingress 对象。
现在，让我们从为 Ingress 控制器创建 Kubernetes 对象开始。
注意：在以下各节中，您不必复制和创建 YAML 文件。您可以直接使用存储库中的文件并部署它。我在这里给出了完整的 YAML 以供参考。
创建 Namespace
我们将把所有Nginx控制器对象部署在 ingress-nginx 命名空间中。
kubectl create ns ingress-nginx创建 Admin 控制器角色和服务帐户
我们需要一个具有所需权限的 Role 和 ClusterRole，并绑定到 ingress-nginx-admission 服务帐户。
创建一个名为 admission-service-account.yaml 的文件。
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: admission-webhookapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-admissionnamespace: ingress-nginx---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:annotations:app.kubernetes.io/component: admission-webhookapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-admissionnamespace: ingress-nginx
rules:
- apiGroups:- ""resources:- secretsverbs:- get- create---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: admission-webhookapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-admissionnamespace: ingress-nginx
roleRef:apiGroup: rbac.authorization.k8s.iokind: Rolename: ingress-nginx-admission
subjects:
- kind: ServiceAccountname: ingress-nginx-admissionnamespace: ingress-nginx---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: admission-webhookapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-admission
rules:
- apiGroups:- admissionregistration.k8s.ioresources:- validatingwebhookconfigurationsverbs:- get- update---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: admission-webhookapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-admission
roleRef:apiGroup: rbac.authorization.k8s.iokind: ClusterRolename: ingress-nginx-admission
subjects:
- kind: ServiceAccountname: ingress-nginx-admissionnamespace: ingress-nginx部署清单
kubectl apply -f admission-service-account.yaml 创建验证 Webhook 配置
创建一个名为 validating-webhook.yaml 的文件，并复制以下内容。
---
apiVersion: admissionregistration.k8s.io/v1
kind: ValidatingWebhookConfiguration
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: admission-webhookapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-admission
webhooks:
- admissionReviewVersions:- v1clientConfig:service:name: ingress-nginx-controller-admissionnamespace: ingress-nginxpath: /networking/v1/ingressesfailurePolicy: FailmatchPolicy: Equivalentname: validate.nginx.ingress.kubernetes.iorules:- apiGroups:- networking.k8s.ioapiVersions:- v1operations:- CREATE- UPDATEresources:- ingressessideEffects: None创建 ValidatingWebhookConfiguration
kubectl apply -f validating-webhook.yaml部署 Job 更新 Webhook 证书
ValidatingWebhookConfiguration 只在 HTTPS 上有效，所以它需要一个 CA bundle。
我们使用 kube-webhook-certgen 与第一个 job 一起生成 CA 证书包。生成的CA证书存储在一个名为 ingress-nginx-admission 的秘密文件中。
创建一个名为 jobs.yaml 的文件，并复制以下内容：
---
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-admission-createnamespace: ingress-nginx
spec:template:metadata:labels:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-admission-createspec:containers:- args:- create- --host=ingress-nginx-controller-admission,ingress-nginx-controller-admission.$(POD_NAMESPACE).svc- --namespace=$(POD_NAMESPACE)- --secret-name=ingress-nginx-admissionenv:- name: POD_NAMESPACEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: metadata.namespaceimage: registry.k8s.io/ingress-nginx/kube-webhook-certgen:v20231011-8b53cabe0imagePullPolicy: IfNotPresentname: createsecurityContext:allowPrivilegeEscalation: falsenodeSelector:kubernetes.io/os: linuxrestartPolicy: OnFailuresecurityContext:runAsNonRoot: truerunAsUser: 2000serviceAccountName: ingress-nginx-admission
---
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: admission-webhookapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-admission-patchnamespace: ingress-nginx
spec:template:metadata:labels:app.kubernetes.io/component: admission-webhookapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-admission-patchspec:containers:- args:- patch- --webhook-name=ingress-nginx-admission- --namespace=$(POD_NAMESPACE)- --patch-mutating=false- --secret-name=ingress-nginx-admission- --patch-failure-policy=Failenv:- name: POD_NAMESPACEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: metadata.namespaceimage: registry.k8s.io/ingress-nginx/kube-webhook-certgen:v20231011-8b53cabe0imagePullPolicy: IfNotPresentname: patchsecurityContext:allowPrivilegeEscalation: falsenodeSelector:kubernetes.io/os: linuxrestartPolicy: OnFailuresecurityContext:runAsNonRoot: truerunAsUser: 2000serviceAccountName: ingress-nginx-admission创建 jobs
kubectl apply -f jobs.yaml使用以下命令验证 jobs 完成情况。
一旦作业被执行，就可以describe ValidatingWebhookConfigurationand。
kubectl describe ValidatingWebhookConfiguration ingress-nginx-admission
创建 Ingress 控制器角色和服务帐户
创建名为 ingress-service-account.yaml 的文件，并复制以下内容。
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: admission-webhookapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginxnamespace: ingress-nginx---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginxnamespace: ingress-nginx
rules:
- apiGroups:- ""resources:- namespacesverbs:- get
- apiGroups:- ""resources:- configmaps- pods- secrets- endpointsverbs:- get- list- watch
- apiGroups:- ""resources:- servicesverbs:- get- list- watch
- apiGroups:- networking.k8s.ioresources:- ingressesverbs:- get- list- watch
- apiGroups:- networking.k8s.ioresources:- ingresses/statusverbs:- update
- apiGroups:- networking.k8s.ioresources:- ingressclassesverbs:- get- list- watch
- apiGroups:- ""resourceNames:- ingress-controller-leaderresources:- configmapsverbs:- get- update
- apiGroups:- ""resources:- configmapsverbs:- create
- apiGroups:- ""resources:- eventsverbs:- create- patch---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginxnamespace: ingress-nginx
roleRef:apiGroup: rbac.authorization.k8s.iokind: Rolename: ingress-nginx
subjects:
- kind: ServiceAccountname: ingress-nginxnamespace: ingress-nginx---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx
rules:
- apiGroups:- ""resources:- configmaps- endpoints- nodes- pods- secrets- namespacesverbs:- list- watch
- apiGroups:- ""resources:- nodesverbs:- get
- apiGroups:- ""resources:- servicesverbs:- get- list- watch
- apiGroups:- networking.k8s.ioresources:- ingressesverbs:- get- list- watch
- apiGroups:- ""resources:- eventsverbs:- create- patch
- apiGroups:- networking.k8s.ioresources:- ingresses/statusverbs:- update
- apiGroups:- networking.k8s.ioresources:- ingressclassesverbs:- get- list- watch---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx
roleRef:apiGroup: rbac.authorization.k8s.iokind: ClusterRolename: ingress-nginx
subjects:
- kind: ServiceAccountname: ingress-nginxnamespace: ingress-nginx部署清单
kubectl apply -f ingress-service-account.yaml创建 Configmap
有了configmap，你可以自定义 Nginx 的设置。例如，可以设置自定义 headers 和大多数 Nginx 设置。
有关所有支持的配置，请参阅官方社区文档。
创建名为 services.yaml 的文件并复制以下内容。
<span style="background-color:var(--cs-color-contrast-200)"><span style="color:#000000"><code>---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-controllernamespace: ingress-nginx
spec:externalTrafficPolicy: LocalipFamilies:- IPv4ipFamilyPolicy: SingleStackports:- appProtocol: httpname: httpport: 80protocol: TCPtargetPort: http- appProtocol: httpsname: httpsport: 443protocol: TCPtargetPort: httpsselector:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxtype: LoadBalancer
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-controller-admissionnamespace: ingress-nginx
spec:ports:- appProtocol: httpsname: https-webhookport: 443targetPort: webhookselector:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxtype: ClusterIP</code></span></span>创建服务。
kubectl apply -f services.yamlingress-nginx-controller service 在正在部署的相应云平台中创建负载均衡器。
您可以使用以下命令获取负载均衡器 IP/DNS。
kubectl --namespace ingress-nginx get services -o wide -w ingress-nginx-controller注意：对于每个云提供商，您可以使用特定的注释将静态 IP 地址和其他配置映射到 Loadbalancer。
创建 Ingress Controller 部署
创建名为 deployment.yaml 的文件并复制以下内容。
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:labels:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxname: ingress-nginx-controllernamespace: ingress-nginx
spec:minReadySeconds: 0revisionHistoryLimit: 10selector:matchLabels:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxtemplate:metadata:labels:app.kubernetes.io/component: controllerapp.kubernetes.io/instance: ingress-nginxapp.kubernetes.io/name: ingress-nginxspec:containers:- args:- /nginx-ingress-controller- --publish-service=$(POD_NAMESPACE)/ingress-nginx-controller- --election-id=ingress-controller-leader- --controller-class=k8s.io/ingress-nginx- --configmap=$(POD_NAMESPACE)/ingress-nginx-controller- --validating-webhook=:8443- --validating-webhook-certificate=/usr/local/certificates/cert- --validating-webhook-key=/usr/local/certificates/keyenv:- name: POD_NAMEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: metadata.name- name: POD_NAMESPACEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: metadata.namespace- name: LD_PRELOADvalue: /usr/local/lib/libmimalloc.soimage: registry.k8s.io/ingress-nginx/controller:v1.9.5imagePullPolicy: IfNotPresentlifecycle:preStop:exec:command:- /wait-shutdownlivenessProbe:failureThreshold: 5httpGet:path: /healthzport: 10254scheme: HTTPinitialDelaySeconds: 10periodSeconds: 10successThreshold: 1timeoutSeconds: 1name: controllerports:- containerPort: 80name: httpprotocol: TCP- containerPort: 443name: httpsprotocol: TCP- containerPort: 8443name: webhookprotocol: TCPreadinessProbe:failureThreshold: 3httpGet:path: /healthzport: 10254scheme: HTTPinitialDelaySeconds: 10periodSeconds: 10successThreshold: 1timeoutSeconds: 1resources:requests:cpu: 100mmemory: 90MisecurityContext:allowPrivilegeEscalation: truecapabilities:add:- NET_BIND_SERVICEdrop:- ALLrunAsUser: 101volumeMounts:- mountPath: /usr/local/certificates/name: webhook-certreadOnly: truednsPolicy: ClusterFirstnodeSelector:kubernetes.io/os: linuxserviceAccountName: ingress-nginxterminationGracePeriodSeconds: 300volumes:- name: webhook-certsecret:secretName: ingress-nginx-admission创建部署。
kubectl apply -f deployment.yaml要确保部署正常工作，请检查容器状态。
kubectl get pods -n ingress-nginx验证 Ingress Controller 部署
您可以使用服务创建的 LoadBlancer 终结点验证 Ingress 控制器部署。
Nginx Ingress 控制器具有默认后端。Ingress 中没有条目的所有请求都将转到此默认后端。
我们将使用默认后端验证控制器。
获取 Loadbalancer 终端节点，尝试使用它。您应该收到 404 错误，如下所示。
现在尝试使用 curl 访问 /heathz url，如下所示。你应该得到 200 的回复。将 <LOAD-BALANCER-ENDPOINT> 替换为您的 Loadbalancer 终端节点。
curl http://<LOAD-BALANCER-ENDPOINT>/healthz
Nginx Ingress Controller Helm 部署
如果您是 Helm 用户，则可以使用社区 Helm 图表部署 Ingress Controller。 ValidatingWebhookConfiguration 默认处于禁用状态。
部署 helm 图表。如果 ingress-nginx 不存在，它将创建命名空间。
helm upgrade --install ingress-nginx ingress-nginx \--repo https://kubernetes.github.io/ingress-nginx \--namespace ingress-nginx --create-namespace验证 helm 版本。
helm list -n ingress-nginx若要清理资源，请卸载该版本。
helm uninstall ingress-nginx -n ingress-nginx将域名映射到 Nginx Ingress Loadbalancer IP
Ingress 的主要目标是接收运行在 Kubernetes 上的服务的外部流量。理想情况下，在项目中，DNS 将映射到 Ingress 控制器负载均衡器 IP。
这可以通过具有您拥有的域名的相应 DNS 提供商来完成。
信息：对于面向 Internet 的应用，它将是指向负载均衡器的公共 IP 的公共 DNS。如果是内部应用，则它将是映射到专用负载均衡器 IP 的组织专用 DNS。
单个 DNS 映射
您可以将单个域作为 A 记录直接映射到负载均衡器 IP。使用此选项，Ingress 控制器只能有一个域和多个基于路径的流量路由。
例如
www.example.com --> Loadbalancer IP您还可以使用此模型进行基于路径的路由。
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
如果将通配符 DNS 映射到负载均衡器，则可以通过 Ingress 获得动态 DNS 终结点。
在 DNS 记录中添加通配符条目后，需要在 Ingress 对象中提及所需的 DNS，Nginx Ingress 控制器将负责将其路由到所需的服务终结点。
例如，检查以下两个映射。
*.example.com --> Loadbalancer IP
*.apps.example.com --> Loadbalancer IP 这样，您可以通过单个 Ingress 控制器拥有多个动态子域，并且每个 DNS 都可以拥有自己的基于路径的路由。
几个例子，
#URL onehttp://demo1.example.com/api
http://demo1.example.com/api/v1
http://demo1.example.com/api/v2#app specific urlshttp://grafana.apps.example.com
http://prometheus.apps.example.com#URL twohttp://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，我已将通配符 DNS 映射到 LoadBalancer IP。根据您的 DNS 提供商，您可以添加 DNS 记录。
下图显示了我用于此博客演示的 DNS 记录。我使用了 EKS，因此我有一个网络负载均衡器终端节点的 DNS，而不是 Loadnbalacer IP，它将是一个 CNAME。在 GKE 的情况下，您将获得一个 IP，在这种情况下，您需要创建一个 A 记录。
部署 Demo 应用程序
为了测试 Ingress ，我们将部署一个演示应用程序，并向其添加一个 ClusterIp 服务。此应用程序只能在群集中访问，而不能进入。
步骤1： 创建名为 dev 的命名空间
kubectl create namespace dev步骤2：创建名为hello-app.yaml的文件，并复制以下内容。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: hello-appnamespace: dev
spec:selector:matchLabels:app: helloreplicas: 2template:metadata:labels:app: hellospec:containers:- name: helloimage: "gcr.io/google-samples/hello-app:2.0"步骤3：使用 kubectl 创建部署
kubectl create -f hello-app.yaml检查部署状态。
kubectl get deployments -n dev步骤5：创建一个名为并复制以下内容的文件并保存该文件。hello-app-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: hello-servicenamespace: devlabels:app: hello
spec:type: ClusterIPselector:app: helloports:- port: 80targetPort: 8080protocol: TCP步骤6：使用 kubectl 创建服务。
kubectl create -f hello-app-service.yaml为应用程序创建 Ingress 对象
现在，让我们创建一个 Ingress 对象，以使用 DNS 访问我们的 hello 应用。Ingress 对象只不过是一组路由规则。
如果你想知道ingress对象是如何连接到 Nginx 控制器的，ingress 控制器 pod 连接到 ingress API来检查规则，并相应地更新它的 nginx .conf。
因为我用 DNS 提供程序映射了通配符DNS (*.apps.mlopshub.com)，所以我将使用 demo.apps.mlopshub.com 指向 hello app 服务。
步骤1：创建一个名为ingress.yaml文件
步骤2：复制以下内容并保存文件。
替换demo.apps.mlopshub.comdevdev为您的域名。此外，我们在命名空间中创建此Ingress 对象，因为 hello 应用正在命名空间中运行。
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:name: test-ingressnamespace: dev
spec:ingressClassName: nginxrules:- host: "demo.apps.mlopshub.com"http:paths:- pathType: Prefixpath: "/"backend:service:name: hello-serviceport:number: 80步骤3：描述为检查配置而创建的 Ingress 对象。
kubectl describe ingress -n dev现在，如果我尝试访问域demo.apps.mlopshub.com，我将能够访问hello应用程序，如下所示。（您应该将其替换为您的域名）
您可能会在浏览器中遇到 https 错误。在这种情况下，您可以使用 curl 命令来验证 Ingress 端点。
curl demo.apps.mlopshub.com结论
在本文中，我们学习了如何设置 Nginx Ingress 控制器。
这很容易上手。但是，对于项目实现，请确保您完成所有 Nginx 配置并根据要求进行调整。
使用 Nginx 控制器配置映射，您可以配置所有 Nginx 设置，而无需重新部署控制器。
