Kubernetes(K8S) 入门进阶实战完整教程-08k8s的Ingress详解

Ingress介绍

● 我们已经知道，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。
○ LoadBalancer的缺点是每个Service都需要一个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所示：

● 实际上，Ingress相当于一个七层的负载均衡器，是kubernetes对反向代理的一个抽象，它的工作原理类似于Nginx，可以理解为Ingress里面建立了诸多映射规则，Ingress Controller通过监听这些配置规则并转化为Nginx的反向代理配置，然后对外提供服务。
○ 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，实现的方式有很多，比如Nginx，Contour，Haproxy等。
● Ingress（以Nginx）的工作原理如下：
○ 用户编写Ingress规则，说明那个域名对应kubernetes集群中的那个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的反向代理配置。
○ 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，其实真正在工作的就是一个Nginx了，内部配置了用户定义的请求规则

Ingress案例-环境准备

1. 搭建Ingress环境

# 创建文件夹，并进入到此文件夹中
mkdir ingress-controller

# 获取ingress-nginx，本次使用的是0.30版本
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml
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（如果可以访问外网，此步可以忽略）
将：quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.30.0
改为：quay-mirror.qiniu.com/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.30.0

# 创建ingress-nginx
kubectl apply -f ./

# 查看ingress-nginx
kubectl get pod -n ingerss-nginx

# 查看service
kubectl get svc -n ingress-nginx

2. 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：
   
3. 创建tomcat-nginx.yaml文件，内容如下：

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: tomcat-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

4. 创建service和Pod
   kubectl create -f tomcat-nginx.yaml
5. 查看deploy,pod,svc
   kubectl get deploy,pod,svc -n dev
   注意，如果tomcat镜像没有提前下载好，需要等一会，需要先拉取镜像，然后启动tomcat服务

ingress案例-http代理

1. 创建ingress-http.yaml文件

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-http
  namespace: dev
spec:
  rules:
  - host: nginx.mayanan.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: nginx-service
          servicePort: 80
  - host: tomcat.mayanan.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: tomcat-service
          servicePort: 8080

2. 创建并查看Ingress

kubectl create -f ingress-http.yaml
kubectl get ingress -n dev
kubectl describe ingress ingress-http -n dev

3. 在本机的hosts文件中添加如下规则（C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts）

192.168.10.100 nginx.mayanan.com
192.168.10.100 tomcat.mayanan.com

4. 查看ingress暴露出来的端口
   kubectl get svc -n ingress-nginx
5. 通过浏览器访问一下我们的域名试试吧

http://nginx.mayanan.com:31399/
http://tomcat.mayanan.com:31399/

Ingress案例-https代理

1. 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=xudaxian.com"

# 创建秘钥
kubectl create secret tls tls-secret --key tls.key --cert tls.crt

2. 创建ingress-https.yaml文件

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-https
  namespace: dev
spec:
  tls:
    - hosts:
      - nginx.mayanan.com
      - tomcat.mayanan.com
      secretName: tls-secret # 指定秘钥
  rules:
  - host: nginx.mayanan.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: nginx-service
          servicePort: 80
  - host: tomcat.mayanan.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: tomcat-service
          servicePort: 8080

3. 创建ingress
   kubectl create -f ingress-https.yaml
   3.1 查出ingress对应的https端口
   kubectl get svc -n ingress-nginx
4. 浏览器访问

https://nginx.mayanan.com:31743/
https://tomcat.mayanan.com:31743/