Kubernetes-Service介绍(三)-Ingress(含最新版安装踩坑实践)

什么需要Ingress

Service是基于四层TCP和UDP协议转发的,而Ingress可以基于七层的HTTP和HTTPS协议转发,可以通过域名和路径做到更细粒度的划分,如下图所示:

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img Ingress请求过程

用户请求首先到达Ingress Controller,Ingress Controller根据Ingress的路由规则,查找到对应的Service,进而通过Endpoint查询到Pod的IP地址,然后将请求转发给Pod。

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img Ingress与Ingress Controller

简单来说,Ingress Controller是负责具体转发的组件,通过各种方式将它暴露在集群入口,外部对集群的请求流量会先到Ingress Controller,而Ingress对象是用来告诉Ingress Controller该如何转发请求,比如哪些域名哪些Path要转发到哪些服务等等。

Ingress Controller

Ingress Controller并不是Kubernetes自带的组件,实际上Ingress Controller只是一个统称,用户可以选择不同的Ingress Controller实现,目前,由Kubernetes维护的Ingress Controller只有Google的GCE与Ingress Nginx两个,其他还有很多第三方维护的Ingress Controller。但是不管哪一种Ingress Controller,实现的机制都基本一致,只是在具体配置上有差异。一般来说,Ingress Controller的形式都是一个Pod,里面跑着daemon程序和反向代理程序。daemon负责不断监控集群的变化,根据Ingress对象生成配置并应用新配置到反向代理,比如Nginx Ingress就是动态生成Nginx配置,动态更新upstream,并在需要的时候重新加载应用新配置。

Ingress

Ingress是一个API对象,和其他对象一样,通过yaml文件来配置。Ingress通过Http或Https暴露集群内部Service,给Service提供外部URL、负载均衡、SSL/TLS能力以及基于Host代理。

Ingress的部署 Deployment+LoadBalancer模式的Service

如果要把Ingress部署在公有云,那可以选择这种方式。用Deployment部署Ingress Controller,创建一个type为LoadBalancer的Service关联这组Pod。大部分公有云,都会为LoadBalancer的Service自动创建一个负载均衡器,通常还绑定了公网地址。只要把域名解析指向该地址,就实现了集群服务的对外暴露。此方案确定需要在公有云上部署。

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img Deployment+NodePort模式的Service

使用Deployment模式部署Ingress Controller,并创建对应的服务,但是type为NodePort。这样,Ingress就会暴露在集群节点ip的特定端口上。由于Nodeport暴露的端口是随机端口,一般会在前面再搭建一套负载均衡器来转发请求。该方式一般用于宿主机是相对固定IP地址。

缺点:

NodePort方式暴露Ingress虽然简单方便,但是NodePort多了一层转发,在请求量级很大时可能对性能会有一定影响;

请求节点会是类似:3008,其中3008是Ingress Nginx的svc暴露出来的Nodeport端口,看起来不太专业;

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image.png DaemonSet+HostNetwork+NodeSelector模式

使用DaemonSet结合Nodeselector来部署Ingress Controller到特定的Node上,然后使用HostNetwork直接把该Pod与宿主机Node的网络打通,直接使用宿主机的80/433端口就能访问服务。这时Ingress Controller所在的Node机器就是流量入口。

优点

该方式整个请求链路最简单,性能相对NodePort减少一层转发,因此性能更好;

缺点

由于直接利用宿主机节点的网络和端口,一个Node只能部署一个Ingress Controller的pod;

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image.png 部署实战

关于版本问题需要注意以下几点:

本篇采用ingress-nginx v1.0.0,最新版本 v1.0.0适用于 Kubernetes 版本 v1.19+ ;

Kubernetes-v1.22+ 需要使用 ingress-nginx>=1.0,因为 networking.k8s.io/v1beta 已经移除;

Deployment+NodePort模式

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