Ingress七层路由机制实现域名的方式访问k8s

Ingress概念：

通俗来讲：Ingress和之前说的Service、Deployment一样，也是一个k8s的资源类型；Ingress用于实现域名的方式访问k8s的内部应用，Service可能更适于服务间访问。

这东西我们使用的k8s官方维护的本版，另外nginx官方也有一个版本，怎么用看个人。

Ingress支持多种方案：包括 Nginx、Haproxy、Traefik、istio等；在实际中Ingress上面可能还有一层公司的硬件层代理。

大概的流程图如下：

创建一个Ingress:

这个ingress使用Hlem方式创建，以后会写一篇helm的使用，现在不用管原理。

所需资源准备：

Ingress-nginx使用的两个容器镜像下载地址：

镜像地址：registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com

镜像：yyangs/ingress-nginx-controller；yyangs/ingress-nginx-kube-webhook-certgen

chart包：ingress-nginx-4.0.17

首先我们先创建一个Helm（因为要使用helm创建）

[root@k8s-master01 ~]# wget https://get.helm.sh/helm-v3.8.0-linux-amd64.tar.gz
[root@k8s-master01 ~]# tar xf helm-v3.8.0-linux-amd64.tar.gz
[root@k8s-master01 ~]# mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm

创建一个仓库 ，方便安装ingress：ingress的APP VERSION版本最好要大于0.35，查看其下可用的包

[root@k8s-master01 ~]# helm repo add ingress-nginx https://kubernetes.github.io/ingress-nginx
"ingress-nginx" has been added to your repositories
[root@k8s-master01 ~]# helm repo list
NAME         	URL
ingress-nginx	https://kubernetes.github.io/ingress-nginx
[root@k8s-master01 ~]# helm search repo ingress-nginx
NAME                       	CHART VERSION	APP VERSION	DESCRIPTION
ingress-nginx/ingress-nginx	4.0.17       	1.1.1      	Ingress controller for Kubernetes using NGINX a...

下载ingress包，将包解压到一个创建的目录中方便修改配置

[root@k8s-master01 ~]# helm pull ingress-nginx/ingress-nginx
ingress-nginx-4.0.17.tgz
[root@k8s-master01 ~]# mkdir /temp
[root@k8s-master01 ~]# mv ingress-nginx-4.0.17.tgz /temp/
[root@k8s-master01 ~]# cd /temp/
[root@k8s-master01 temp]# tar xf ingress-nginx-4.0.17.tgz
# 进到ingress-nginx目录
[root@k8s-master01 temp]# cd ingress-nginx/

修改values.yaml，基本每一行都代表一个位置

# 源位置
controller:
  name: controller
  image:
    registry: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
    image: yyangs/ingress-nginx-controller
    ## digest: sha256:0bc88eb15f9e7f84e8e56c14fa5735aaa488b840983f87bd79b1054190e660de
# dns策略
  dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet
# 使用宿主机端口号，性能好
  hostNetwork: true
# 资源类型选择DaemonSet，会在指定节点上部署
  kind: DaemonSet
# 在有标签的node上部署
  nodeSelector:
    kubernetes.io/os: linux
    ingress: "true"
# 类型，本地环境使用
    type: ClusterIP
# 最后位置的另一处源位置
    patch:
      enabled: true
      image:
        registry: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
        image: yyangs/ingress-nginx-kube-webhook-certgen
        ## digest: sha256:64d8c73dca984af206adf9d6d7e46aa550362b1d7a01f3a0a91b20cc67868660

对上面的修改做一些说明：

镜像源：他默认源是国外的，我们访问不到。所以我替换成了我的阿里源，如果做这个实验的小伙伴可以用我的源；最后一处的源也一样；注意把校验注释

使用hostNetwork: true创建，配合资源类型选择DaemonSet性能更好

dns策略：如果使用hostNetwork，策略需要改成dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet

执行yaml文件创建

# 创建一个命名空间
[root@k8s-master01 ingress-nginx]# kubectl create ns ingress-nginx
namespace/ingress-nginx created
# 因为要在指定node上创建，所以给一台机器创建一个标签
[root@k8s-master01 ingress-nginx]# kubectl label nodes k8s-master03 ingress=true
node/k8s-master03 labeled
# 执行helm创建，那个名称自定义，之前出了一点问题，所以换个名字。
[root@k8s-master01 ~]# cd /temp/ingress-nginx/
您在 /var/spool/mail/root 中有新邮件
[root@k8s-master01 ingress-nginx]# helm install nginx-ingress -n ingress-nginx .
[root@k8s-master01 temp]# kubectl get pod -n ingress-nginx -o wide
NAME                                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE           NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-ingress-ingress-nginx-controller-lrs9s   1/1     Running   0          22h   192.168.10.4   k8s-master03   <none>           <none>

可以看到这个Pod已经起来了，并且部署在master03节点上，也就是有ingress=ture标签的节点上，这样对ingress进行扩容或缩容的时候就会方便很多。
比如当你想扩容的时候只需要在想扩容的节点打上对应的标签，就会自动部署一个新的Pod，就像下面这条命令。

kubectl label node k8s-master02 ingress=true

当我不想要这个Pod的时候，缩容也会比较简单，去掉标签就可以了，可以看出标签的强大之处，减号等于删除标签的意思。

kubectl label node k8s-master02 ingress-

hostNetwork方式部署的ingress，会在宿主机启动一个进程，我们去部署Pod的节点看一下，

[root@k8s-master03 ~]# ss -tpln | grep 80
LISTEN     0      16384  192.168.10.4:2380                     *:*                   users:(("etcd",pid=1703,fd=7))
LISTEN     0      16384        *:80                       *:*                   users:(("nginx",pid=106434,fd=19),("nginx",pid=106427,fd=19))
LISTEN     0      16384        *:80                       *:*                   users:(("nginx",pid=106433,fd=11),("nginx",pid=106427,fd=11))
LISTEN     0      16384     [::]:80                    [::]:*                   users:(("nginx",pid=106433,fd=12),("nginx",pid=106427,fd=12))
LISTEN     0      16384     [::]:80                    [::]:*                   users:(("nginx",pid=106434,fd=20),("nginx",pid=106427,fd=20))
[root@k8s-master03 ~]# ps aux | grep nginx
root       2622  0.0  0.1   8852  5456 ?        Ss   01:12   0:00 nginx: master process nginx -g daemon off;
101        2759  0.0  0.0   9272  2456 ?        S    01:12   0:00 nginx: worker process
101        2760  0.0  0.0   9272  2456 ?        S    01:12   0:00 nginx: worker process
root      25605  0.0  0.0 112840  2292 pts/0    S+   15:19   0:00 grep --color=auto nginx
101      106347  0.0  0.0    208     4 ?        Ss   09:08   0:00 /usr/bin/dumb-init -- /nginx-ingress-controller --publish-service=ingress-nginx/nginx-ingress-ingress-nginx-controller --election-id=ingress-controller-leader --controller-class=k8s.io/ingress-nginx --ingress-class=nginx --configmap=ingress-nginx/nginx-ingress-ingress-nginx-controller --validating-webhook=:8443 --validating-webhook-certificate=/usr/local/certificates/cert --validating-webhook-key=/usr/local/certificates/key
101      106359  0.1  1.1 743048 44956 ?        Ssl  09:08   0:25 /nginx-ingress-controller --publish-service=ingress-nginx/nginx-ingress-ingress-nginx-controller --election-id=ingress-controller-leader --controller-class=k8s.io/ingress-nginx --ingress-class=nginx --configmap=ingress-nginx/nginx-ingress-ingress-nginx-controller --validating-webhook=:8443 --validating-webhook-certificate=/usr/local/certificates/cert --validating-webhook-key=/usr/local/certificates/key
101      106427  0.0  0.9 145100 36332 ?        S    09:08   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf
101      106433  0.0  1.0 157128 40848 ?        Sl   09:08   0:06 nginx: worker process
101      106434  0.0  1.0 157128 41000 ?        Sl   09:08   0:07 nginx: worker process
101      106435  0.0  0.7 143072 29120 ?        S    09:08   0:00 nginx: cache manager process

运行之后，接下来尝试简单的使用：

传统架构中发布服务，需要配置修改nginx的配置文件；在k8s中ingress与其他资源类型一样，通过yaml去声明一个ingress的实例。
官方网址：ingress-controller官方文档详细内容可以看这。

使用官网上一个例子先认识一下ingress

vim ingress.yaml

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  annotations:
  name: example
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:  # 可以配置多个rules
  - host: foo.bar.com # 域名匹配
    http:
      paths:  # 相当于nginx的location配合，同一个host可以配置多个paths
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: nginx-svc # 代理的哪个svc
            port:
              number: 80

这里说一下上面这个实例的一些说明：

从rules开始向下是定义前后端连接的规则：

host：代表基于域名访问，客户端通过这个域名访问后端资源

http.paths：相当于nginx的location中匹配规则

pathType:Prefix：路径类型，路径由“/”符号分隔为一个个元素，匹配规则为逐个元素进行前缀匹配，默认ImplementationSpecific，还有一种是Exact。

backend：定义后端

service：下定义后端的地址，包括代理的svc和端口号

这里我遇到一个问题：

[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f ingress.yaml
Error from server (InternalError): error when creating "ingress.yaml": Internal error occurred: failed calling webhook "validate.nginx.ingress.kubernetes.io": failed to call webhook: Post "https://ingress-nginx-controller-admission.ingress-nginx.svc:443/networking/v1/ingresses?timeout=10s": service "ingress-nginx-controller-admission" not found

创建的时候报错：

yaml": Internal error occurred: failed calling webhook "validate.nginx.ingress.kubernetes. io"

我查看了下网上说应该是删除之前创建的资源时没删干净。

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get validatingwebhookconfigurations.admissionregistration.k8s.io
NAME                                    WEBHOOKS   AGE
ingress-nginx-admission                 1          3d

然后查看下果然有个ingress-nginx-admission，删除后在创建就成功了

[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete -A validatingwebhookconfigurations.admissionregistration.k8s.io ingress-nginx-admission
validatingwebhookconfiguration.admissionregistration.k8s.io "ingress-nginx-admission" deleted

执行ingress.yaml文件，这次就创建成功了。

[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f ingress.yaml
ingress.networking.k8s.io/exmple created
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get ingress
NAME     CLASS    HOSTS         ADDRESS   PORTS   AGE
exmple   <none>   foo.bar.com             80      10m

ingress也是可以配置多域名的

就是增加一个host实例。

# 第一个域名
  - host: foo.bar.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: nginx-svc
            port:
              number: 80
# 第二个域名
  - host: foo2.bar.com
    http:
      paths:
      - path: /test
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: nginx-svc-2
            port:
              number: 80

然后更新yaml文件就好了

[root@k8s-master01 ~]# kubectl replace -f ingress.yaml

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