# Ingress通过互联网访问您的应用

参考文档:

# Ingress

Ingress 是 Kubernetes 的一种 API 对象,将集群内部的 Service 通过 HTTP/HTTPS 方式暴露到集群外部,并通过规则定义 HTTP/HTTPS 的路由。Ingress 具备如下特性:集群外部可访问的 URL、负载均衡、SSL Termination、按域名路由(name-based virtual hosting)。

Ingress Controller (通常需要负载均衡器配合)负责实现 Ingress API 对象所声明的能力。如下图所示:

  1. Ingress Controller 监听所有 worker 节点上的 80/443 端口
  2. Ingress Controller 将所有对域名为 a.kuboard.cn 的 HTTP/HTTPS 请求路由到 Service B 的 9080 端口
  3. Service B 将请求进一步转发到其标签所选择的 Pod 容器组(通过 targetPort 指定容器组上的端口号)

该图中,请求被转发的过程为:

  1. 假设您将 a.kuboard.cn 的 DNS 解析到了集群中的一个 worker 节点的 IP 地址 192.168.2.69。(如果您的 worker 节点有外网地址,请使用外网地址,这样您可以从外网访问您的服务)
  2. 从客户端机器执行命令 curl http://a.kuboard.cn/abc/,该请求您将被转发到 192.168.2.69 这个地址的 80 端口,并被 Ingress Controller 接收
  3. Ingress Controller 根据请求的域名 a.kuboard.cn 和路径 abc 匹配集群中所有的 Ingress 信息,并最终找到 Ingress B 中有这个配置,其对应的 Service 为 Service B9080 端口
  4. Ingress Controller 通过 kube-proxy 将请求转发到 Service B 对应的任意一个 Pod 上 与 Service B9080 端口对应的容器端口上。(从 Ingress Controller 到 Pod 的负载均衡由 kube-proxy + Service 实现)

Kubernetes教程:Ingress及其Controller

# Ingress Controller

如上所述,您必须在 Kubernetes 集群中安装了 Ingress Controller,您配置的 Ingress 才能生效。

划重点

Ingress 只是 Kubernetes 中的一种配置信息;Ingress Controller 才是监听 80/443 端口,并根据 Ingress 上配置的路由信息执行 HTTP 路由转发的组件。

Ingress Controller 有多种实现可供选择,请参考 Kubernetes 官方文档 Additional controllers,比较常用的有 TraeficNginx Ingress Controller for Kubernetes 等。

如果您参考 https://kuboard.cn 网站上提供的文档安装了 Kubernetes,您应该已经完成了 Nginx Ingress Controller for Kubernetes 在您 Kubernetes 集群中的安装。该 Ingress Controller 以 DaemonSet 的类型部署到 Kubernetes,且监听了 hostPort 80/443,YAML 片段如下所示:

如果您打算使用其他 Ingress Controller,您可以 卸载 Nginx Ingress Controller;如果您尚未安装任何 Ingress Controller,请参考 安装 Nginx Ingress Controller,以便可以完成本教程的后续内容。


 




















 


 

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: nginx-ingress
  namespace: nginx-ingress
	# ...
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-ingress
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-ingress
    spec:
      serviceAccountName: nginx-ingress
      containers:
      - image: nginx/nginx-ingress:1.5.3
        name: nginx-ingress
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
          hostPort: 80
        - name: https
          containerPort: 443
          hostPort: 443
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TIP

  • Ingress Controller 并非只能监听 80/443 端口,您可以根据自己网络拓扑的需要,选择合适的端口
  • 根据您安装 Ingress Controller 的方式不同,您的 Ingress Controller 并不一定监听了所有 worker 节点的 80/443 端口(本教程不涉及此主题)
  • 您也可以在 Kubernetes 集群中安装多种 Ingress Controller,请参考 Using multiple Ingress controllers

# 融入到网络拓扑中

如前所述,Kubernetes Ingress 只能监听到节点的 80/443 端口,且 Ingress 可以完成 L7 路由的功能。由于 Kubernetes Ingress 配置更便捷,推荐使用 Kubernetes Ingress 替代常规的互联网应用架构中的 Nginx 反向代理。那么,如何使部署在内网的 Kubernetes 集群上的 Ingress Controller 的 80/443 端口可以在外网访问到呢?

本教程推荐如下两种做法,结合您自己对安全性、可靠性等因素的考量,您可以演化出适合自己的拓扑结构。

# 暴露单worker节点

如下图所示,暴露单个 worker 节点的步骤如下:

  • 为您 Kubernetes 集群中的某一个 worker 节点配置外网 IP 地址 Z.Z.Z.Z
  • 将您在 Ingress 中使用到的域名(假设是a.demo.kuboard.cn)解析到该外网 IP 地址 Z.Z.Z.Z
  • 设置合理的安全组规则(开放该外网 IP 地址 80/443 端口的入方向访问)

文档 安装 Kubernetes 单Master节点 中使用的就是这种拓扑结构。这种方式下,Ingress Controller 存在单点故障的可能性。

Kubernetes教程:单IngressController节点

# 使用外部负载均衡器

如下图所示,使用外部负载均衡器的步骤如下:

  • 创建一个集群外部的负载均衡器,该负载均衡器拥有一个外网 IP 地址 Z.Z.Z.Z,并监听 80/443 端口的 TCP 协议
  • 将负载均衡器在 80/443 端口上监听到的 TCP 请求转发到 Kubernetes 集群中所有(或某些)worker 节点的 80/443 端口,可开启按源IP地址的会话保持
  • 将您在 Ingress 中使用到的域名(假设是a.demo.kuboard.cn)解析到该负载均衡器的外网 IP 地址 Z.Z.Z.Z

文档 安装 Kubernetes 高可用 中使用的就是这种拓扑结构。

Kubernetes教程:LoadBalancer

# 实战:通过 Ingress 使您的应用程序在互联网可用

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    前提

    • 假设您已经完成了 公布应用程序 中的实战部分
    • 假设您已经将 Ingress 融入到您的网络拓扑中,并且将 *.demo.kuboard.cn (请使用您自己的域名)解析到对应的外网 IP 地址

    创建文件 nginx-deployment.yaml

    vim nginx-deployment.yaml
    
    1

    文件内容如下

    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: nginx-deployment
      labels:
        app: nginx
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: nginx
      template:
        metadata:
          labels:
            app: nginx
        spec:
          containers:
          - name: nginx
            image: nginx:1.7.9
    
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    创建文件 nginx-service.yaml

    vim nginx-service.yaml
    
    1

    文件内容如下

    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: nginx-service
      labels:
        app: nginx
    spec:
      selector:
        app: nginx
      ports:
      - name: nginx-port
        protocol: TCP
        port: 80
        nodePort: 32600
        targetPort: 80
      type: NodePort
    
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    创建文件 nginx-ingress.yaml

    vim nginx-ingress.yaml
    
    1

    文件内容如下

    apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
    kind: Ingress
    metadata:
      name: my-ingress-for-nginx  # Ingress 的名字,仅用于标识
    spec:
      rules:                      # Ingress 中定义 L7 路由规则
      - host: a.demo.kuboard.cn   # 根据 virtual hostname 进行路由(请使用您自己的域名)
        http:
          paths:                  # 按路径进行路由
          - path: /
            backend:
              serviceName: nginx-service  # 指定后端的 Service 为之前创建的 nginx-service
              servicePort: 80
    
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    执行命令

    kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
    kubectl apply -f nginx-service.yaml
    kubectl apply -f nginx-ingress.yaml
    
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    检查执行结果

    kubectl get ingress -o wide
    
    1

    可查看到名称为 my-ingress-for-nginx 的 Ingress。

    从互联网访问

    # 请使用您自己的域名
    curl a.demo.kuboard.cn
    
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