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一、什么是Ingress

在上一篇關于k8s之service的使用一篇中提到，Service對集群之外暴露服務的主要方式有兩種，NotePort和LoadBalancer，但這兩種方式，都有一定的缺點，具體來說：

NodePort 會占用很多集群機器的端口，當集群服務變多的時候，過多的端口會給k8s的運維人員帶來諸多的不便；
而LB的缺點是每個service需要一個LB，不僅浪費而且麻煩，并且需要kubernetes之外設備的支持；

基于這種現狀，k8s提供了Ingress這種資源對象，Ingress只需要一個NodePort或者一個LB就可以滿足暴露多個Service的需求；

二、Ingress 工作機制

Ingress 的工作機制可參考下圖進行理解；

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

實際上，Ingress相當于一個7層的負載均衡器，可以理解為kubernetes對反向代理的一個抽象，它的工作原理類似于Nginx；

或者可以理解為：在Ingress里建立了諸多的映射規則，Ingress Controller通過監聽這些配置規則并轉化成Nginx的反向代理配置 , 然后對外部提供服務；

三、Ingress 核心概念

關于Ingress，有下面兩個概念需要重點理解

ingress：kubernetes中的一個對象，作用是定義請求如何轉發到service的規則；
ingress controller：具體實現反向代理及負載均衡的程序，對ingress定義的規則進行解析，根據配置的規則來實現請求轉發，實現方式有很多，比如Nginx, Contour, Haproxy等；

四、Ingress 工作原理

類比Nginx來說，Ingress工作原理如下

編寫Ingress規則，說明哪個域名對應kubernetes集群中哪個Service；
Ingressnen控制器動態感知Ingress服務規則的變化，然后生成一段對應的Nginx反向代理配置；
Ingress控制器會將生成的Nginx配置寫入到一個運行著的Nginx服務中，并動態更新；

到此為止，不難發現，Ingress 其實真正在工作的時候就像是充當一個Nginx在使用，內部配置了用戶定義的請求轉發規則；

整個工作原理可以參照下圖進行理解

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

五、Ingress 使用

搭建 Ingress 環境

1、獲取 ingress-nginx

獲取ingress-nginx，本次案例使用的是0.30版本

在當前目錄下創建一個ingress-controller目錄

mkdir ingress-controller

進入目錄，下載兩個yaml文件，可以通過wget的方式

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
 
#如果仍然下載不下來，也可以考慮下載碼云上的
wget https://gitee.com/mirrors/ingress-nginx/raw/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml

或者進入github直接手動復制配置內容到本地的yaml文件中

mandatory.yaml service-nodeport.yaml

注意，下載下來之后，修改mandatory.yaml文件中的倉庫，否則拉取不到

quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.30.0

替換為

quay-mirror.qiniu.com/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.30.0

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

2、創建 ingress-nginx

kubectl apply -f ./

執行完成后，可以看到創建了很多東西

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

執行完成后，查看Pod和Service，可以看到下面這兩個信息，一個Pod(nginx-ingress-controller)，一個Service(NodePort)；

kubectl apply -f mandatory.yaml
kubectl apply -f service-nodeport.yaml

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

部署兩組 service

按照下圖所示，我們將部署兩組Pod，一組為nginx，一組為tomcat

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

創建tomcat-nginx.yaml

配置內容如下

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  namespace: default
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: default
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: default
spec:
  selector:
    app: nginx-pod
  clusterIP: None
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
 
---
 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: tomcat-service
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: tomcat-pod
  clusterIP: None
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 8080
    targetPort: 8080

使用下面的命令執行Pod的創建

kubectl create -f tomcat-nginx.yaml

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

創建成功后，可以檢查下Pod的狀況，可以看到3個nginx，3個tomcat對應的Pod成功創建和運行起來了；

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

此時，再查看service，可以看到nginx和tomcat對應的兩個service；

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

到這里，我們就按照部署圖中的模型準備完成，接下來就需要通過Ingress相關的配置登場了；

配置Http訪問代理

在當前目錄下，創建ingress-http.yaml，配置內容如下：

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

使用下面的命令創建并查看

kubectl create -f ingress-http.yaml

kubectl get ing ingress-http -n default

或

kubectl describe ing ingress-http -n default

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

也可以通過describe查看Ingress配置規則的詳細信息；

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

該規則解釋來說就是：

當訪問： nginx.congge.com的時候，將由nginx-service處理，其背后處理的Pod分別為括號內分配的IP:地址對應的服務；
當訪問：tomcat … ，也是如此理解

如何通過外網訪問呢？

首先，我們查看下上面通過Ingres-controller創建時的service信息，下圖可以看到，這里有一個NodePort類型的service，分配的對外端口是30337；

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

所以，外網訪問的完整地址是，前提是當前的這個域名要能正確使用；

http://nginx.congge.com:32599
http://tomcat.congge.com:30337

配置Https訪問代理

https的配置和http配置文件差不多，只是在使用https這種方式下，需要提前創建好響應的證書；

創建證書

# 生成證書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=congge.com"# 創建密鑰kubectl create secret tls tls-secret --key tls.key --cert tls.crt

k8s?Ingress使用詳解(云原生kubernetes)

在當前目錄下創建ingress-https.yaml配置文件，配置內容如下：

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

使用下面的命令創建