Kubernetes Ingress用于添加规则，以将流量从外部路由到Kubernetes集群的服务中。在本文中你将了解ingress 的概念，以及用于路由外部流量到Kubernetes deployment的ingress controller。

通常情况下，自定义Nginx或HAproxy Kubernetes部署将作为服务被暴露，它们用于将外部流量代理到内部集群的服务中。其中，路由规则将会bake到Pod中，并作为configmap添加。Kubernetes ingress的行为与此类似，只是路由规则将作为Kubernetes ingress对象维护。它具有动态路由规则配置的巨大优势，因此无需重新部署proxy pods。

Kubernetes Ingress入门浅析

想要顺利开始使用Kubernetes Ingress，你需要了解以下两个关键概念：

1、 Kubernetes Ingress

2、 Kubernetes Ingress Controller

让我们来逐一了解。

Kubernetes Ingress

Kubernetes Ingress是一个原生的Kubernetes资源，你可以设置规则来从外部路由流量到集群内部的服务端点。它需要一个Ingress Controller来路由ingress对象所指定的规则。Ingress 对象如下所示：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:name: test-ingressnamespace: dev
spec:rules:- host: test.apps.example.comhttp:paths:- backend:serviceName: hello-serviceservicePort: 80

上面的声明意味着，对test.apps.example.com的所有调用都应该hit名为hello-service的服务，这一服务位于dev命名空间中。

关于Ingress对象，你需要了解的关键事项如下：

1. 你应该在你所部署服务的命名空间内创建ingress规则。如果在其他没有ingress对象的命名空间中，你将无法路由流量到其中的服务内。

2. 一个ingress对象需要一个ingress controller来路由流量

3. 外部流量将不会hit ingress API，而是hit ingress controller服务。

Kubernetes Ingress Controller

Ingress controller是一个典型的部署在集群中的代理服务，它只是暴露给服务的Kubernetes部署。以下是可用于Kubernetes的Ingress Controller：

• Nginx Ingress Controller

• Traefik

• HAproxy

• Contour

• GKE Ingress Controller

目前，Nginx是大多数企业的选择。以下是Nginx Ingress Controller的工作原理：

1. 在Nginx controller pod内部的nginx.conf文件是一个go 模板，它可以与Kubernetes Ingress API通信并实时获得流量路由的最新值。

2. Nginx controller与Kubernetes ingress API 通信以检查是否为流量路由创建了规则。

3. 如果它发现了任何ingress规则，它将应用到Nginx Controller配置，也就是使用go模板在pod内的nginx.conf文件。

如果你使用exec连接到pod并检查/etc/nginx/nginx.conf文件，则可以看到在conf文件中应用的ingress对象中指定的所有规则。

以下的架构图将解释在一个Kubernetes集群上的ingress设置。

接下来，我们详细看看如何使用Nginx Ingress Controller在Kubernetes中设置Ingress。

前期准备

• 一个Kubernetes集群

• 安装好的kubectl并已对Kubernetes集群进行身份验证

• Kubernetes集群的管理员访问权限

• 指向ingress controller负载均衡器的有效域

如果你在谷歌云上，请为你的账户分配管理员权限以启用集群角色。

ACCOUNT=$(gcloud info --format='value(config.account)')
kubectl create clusterrolebinding owner-cluster-admin-binding \--clusterrole cluster-admin \--user $ACCOUNT

请注意：本教程已在Google Cloud GKE集群上尝试过。理论上，它可在所有云环境中使用。如果你真的遇到任何错误，则可能需要在设置中进行一些调整。

设置Nginx Ingress Controller

有两个nginx ingress controller：

• Kubernetes社区的Nginx ingress controller: https://github.com/kubernetes/ingress-nginx

• Nginx公司的Nginx ingress controller: https://github.com/nginxinc/kubernetes-ingress

我们将使用Kubernetes社区的nginx controller。

Ingress controller需要特定的命名空间、服务账户、集群角色绑定、configmap等。因此，你需要使用官方ingress repo中的yaml文件来创建所提到的Kubernetes对象。

官方repo：

https://github.com/kubernetes/ingress-nginx/tree/master/deploy

让我们使用mandatory.yaml文件部署ingress controller，你可以在官方repo找到它。它有nginx所需的Kubernetes对象列表。

让我们使用kubectl创建Nginx controller deployment：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/master/deploy/static/mandatory.yaml

检查ingress controller pod以确保它是否正确设置：

kubectl get pods -n ingress-nginx

为Ingress Controller设置 LoadBalancer 服务

下一步是创建一个LoadBalancer类型的服务，以在集群外部暴露nginx controller部署。

Step1：在本地创建项目目录，然后切换到该目录。

mkdir ingress-deployment && cd ingress-deployment

Step2：创建一个名为nginx-ingress.yaml的文件

vi nginx-ingress.yaml

Step3：复制以下内容到文件

请注意：label下的annotation对于nginx controller部署集成非常重要

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:name: ingress-nginxnamespace: ingress-nginxlabels:app.kubernetes.io/name: ingress-nginxapp.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
spec:externalTrafficPolicy: Localtype: LoadBalancerselector:app.kubernetes.io/name: ingress-nginxapp.kubernetes.io/part-of: ingress-nginxports:- name: httpport: 80targetPort: http- name: httpsport: 443targetPort: https

Step4：创建ingress 服务

kubectl apply -f nginx-ingress.yaml

Step5：检查已创建的服务是否已连接到外部负载均衡器

kubectl get svc -n ingress-nginx

将域名映射到Loadbalancer IP

为了让我们的ingress的设置运转起来，我们需要映射一个域名到负载均衡器IP。你可以用两种方式，完成此操作。

单个DNS映射

你可以将单个域作为A record直接映射到负载均衡器IP，使用这一功能，你只能为ingress controller提供一个域，并可以基于多个路径进行流量路由。

例如：

www.example.com --> Loadbalancer IP

您可以使用此模型进行基于路径的路由。

以下有几个例子：

http://www.example.com/app1
http://www.example.com/app2
http://www.example.com/app1/api
http://www.example.com/app2/api

通配符DNS映射

如果你映射一个通配符DNS到负载均衡器，你就可以通过ingress拥有动态DNS端点。

例如：

 *.apps.example.com

这样，你可以通过单个ingress controller拥有多个动态子域，并且每个DNS有自己基于路径的路由。

例如：

#URL onehttp://demo1.apps.example.com/api
http://demo1.apps.example.com/api/v1
http://demo1.apps.example.com/api/v2#URL twohttp://demo2.apps.example.com/api
http://demo2.apps.example.com/api/v1
http://demo2.apps.example.com/api/v2

出于演示目的，我们已将通配符DNS映射到LoadBalancer IP。你可以根据你的DNS提供商进行此设置。

设置一个Demo 应用程序

出于测试的目的，我们将部署一个demo应用程序并且添加一个ClusterIP服务到应用程序上。

Step1：创建一个名为dev的命名空间

kubectl create namespace dev

Step2：创建一个名为hello-app.yaml的文件

Step3：复制以下内容到文件并保存

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: hello-appnamespace: dev
spec:selector:matchLabels:app: helloreplicas: 3template:metadata:labels:app: hellospec:containers:- name: helloimage: "gcr.io/google-samples/hello-app:2.0"

Step4：使用kubectl创建deployment

kubectl create -f hello-app.yaml

检查deployment状态

Step5：创建一个名为hello-app-service.yaml的文件

Step6：复制以下内容到文件并保存

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: hello-servicenamespace: devlabels:app: hello
spec:type: ClusterIPselector:app: helloports:- port: 80targetPort: 8080protocol: TCP

Step7：使用kubectl创建服务

kubectl create -f hello-app-service.yaml

检查服务状态

kubectl get svc -n dev

创建Kubernetes Ingress对象

现在让我们使用一个DNS创建一个Ingress对象来访问我们的hello app。Ingress对象可以设置路由规则。

Ingress controller pod会连接到Ingress API来检查规则，并且会相应地更新其nginx.conf。

Step1：创建一个名为ingress.yaml的文件

Step2：复制以下内容到文件并保存

使用你的域名替换test.apps.example.info。此处，我们假设你已经有*.apps.example.info格式的通配符域名。

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:name: test-ingressnamespace: dev
spec:rules:- host: test.apps.example.infohttp:paths:- backend:serviceName: hello-serviceservicePort: 80

Step3：描述已创建的ingress对象，它用于检查配置

kubectl describe ingress  -n dev

现在，如果你尝试访问test.apps.example.info域（用你的域名代替它），你应该能够访问我们部署的app。