K8S之Ingress - 技术栈

Ingress介绍

Service对集群之外暴露服务的主要方式有两种：NotePort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的反向代理配置 , 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转发规则

Ingress使用

环境准备搭建ingress环境

kind类型的ingress配置

bash 复制代码

https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/main/deploy/static/provider/kind/deploy.yaml

bash 复制代码

docker pull docker.1ms.run/rancher/nginx-ingress-controller:v1.14.3-hardened2d2

执行yaml文件，创建相关资源

查看ingress-controller

bash 复制代码

sudo kubectl get pod -n ingress-nginx -w

查看service

bash 复制代码

sudo kubectl get svc -n ingress-nginx

准备service和pod

一个tomcat组的service以及一个nginx组的service,由ingress负责转发与路由

创建tomcat-nginx.yaml

yaml 复制代码

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: docker.1ms.run/library/nginx:latest
        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:  docker.1ms.run/library/tomcat:jre25-temurin-noble
        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

创建相关的资源

bash 复制代码

sudo kubectl create -f tomcat-nginx.yaml

查看相关的service

bash 复制代码

kubectl get svc -n dev

Http代理

创建ingress-http.yaml

yaml 复制代码

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-http
  namespace: dev
spec:
  rules:
    - host: nginx.itheima.com
      http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix  # 必须指定 pathType
            backend:
              service:
                name: nginx-service
                port:
                  number: 80
    - host: tomcat.itheima.com
      http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: tomcat-service
                port:
                  number: 8080

创建相关的资源

bash 复制代码

sudo kubectl create -f ingress-http.yam

方便调试临时禁用 ingress-nginx admission webhoo

bash 复制代码

 sudo kubectl delete validatingwebhookconfiguration ingress-nginx-admission

查看ingress-http资源

bash 复制代码

 kubectl get ing ingress-http -n dev

查看ingress-http详情

bash 复制代码

kubectl describe ing ingress-http  -n dev

后面可以配置配置host文件,解析上面的两个域名到宿主机的IP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

bash 复制代码

# 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=itheima.com"

# 创建密钥
kubectl create secret tls tls-secret --key tls.key --cert tls.crt

创建ingress-https.yaml

yaml 复制代码

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-http
  namespace: dev
spec:
  tls:  # ← 新增 TLS 配置
    - hosts:
        - nginx.itheima.com
        - tomcat.itheima.com
      secretName: tls-secret  # 必须与上面创建的 Secret 名一致
  rules:
    - host: nginx.itheima.com
      http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: nginx-service
                port:
                  number: 80
    - host: tomcat.itheima.com
      http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: tomcat-service
                port:
                  number: 8080

后续执行相关的资源创建命令

bash 复制代码

# 创建
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f ingress-https.yaml
ingress.extensions/ingress-https created

# 查看
[root@k8s-master01 ~]# 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@k8s-master01 ~]# 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