docker筆記26-ingress資源和ingress controller

czxin788發表於2018-09-25

     Ingress:就是能利用 Nginx(不常用)、Haproxy(不常用)、Traefik(常用)、Envoy(常用) 啥的負載均衡器暴露叢集內服務的工具。

     Ingress為您提供七層負載均衡能力,您可以透過 Ingress 配置提供外部可訪問的 URL、負載均衡、SSL、基於名稱的虛擬主機等。作為叢集流量接入層,Ingress 的高可靠性顯得尤為重要。

    小知識:我們把k8s裡面的pod服務釋出到叢集外部,可以用ingress,也可以用NodePort。

    externalLB:外部的負載均衡器

    service site:只是用來給pod分組歸類的。

[root@master manifests]# kubectl explain ingress

    建立名稱空間:

[root@master manifests]# kubectl create namespace ingress-nginx
namespace/dev created
[root@master manifests]# kubectl get ns
NAME          STATUS    AGE
default       Active    17d
ingress-nginx   Active    8s
kube-public   Active    17d
kube-system   Active    17d

    訪問

 各檔案的作用:
configmap.yaml:提供configmap可以線上更行nginx的配置
default-backend.yaml:提供一個預設的後臺錯誤頁面 404
namespace.yaml:建立一個獨立的名稱空間 ingress-nginx
rbac.yaml:建立對應的role rolebinding 用於rbac
tcp-services-configmap.yaml:修改L4負載均衡配置的configmap
udp-services-configmap.yaml:修改L4負載均衡配置的configmap
with-rbac.yaml:有應用rbac的nginx-ingress-controller元件

    訪問,裡面是ingress的部署文件

[root@master ~]# mkdir  ingress-nginx
[root@master ~]# cd ingress-nginx

 部署ingress方法一(分步部署):

    下載如下配置檔案:

[root@master ingress-nginx]# for file in namespace.yaml configmap.yaml rbac.yaml tcp-services-configmap.yaml with-rbac.yaml udp-services-configmap.yaml; do wget  

[root@master ingress-nginx]# ls
configmap.yaml  namespace.yaml  rbac.yaml  tcp-services-configmap.yaml  udp-services-configmap.yaml  with-rbac.yaml

1、建立名稱空間:

[root@master ingress-nginx]# kubectl apply -f namespace.yaml 
namespace/ingress-nginx configured

2、把剩下的ymal檔案全應用

[root@master ingress-nginx]# kubectl  apply -f ./
configmap/nginx-configuration created
namespace/ingress-nginx configured
serviceaccount/nginx-ingress-serviceaccount created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/nginx-ingress-clusterrole created
role.rbac.authorization.k8s.io/nginx-ingress-role created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/nginx-ingress-role-nisa-binding created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/nginx-ingress-clusterrole-nisa-binding created
configmap/tcp-services created
configmap/udp-services created
deployment.extensions/nginx-ingress-controller created
[root@master ingress-nginx]# kubectl get pods -n ingress-nginx -w
NAME                                        READY     STATUS              RESTARTS   AGE
default-http-backend-6586bc58b6-qd9fk       0/1       running    0          4m
nginx-ingress-controller-6bd7c597cb-zcbbz   0/1       running   0          1m

    可以看到ingress-nginx名稱空間裡面有兩個pod都處於running狀態

部署ingress方法二(一鍵部署):

只下載mandatory.yaml檔案,因為這個檔案裡面包含了上面所有yaml檔案裡面的內容。這是一鍵部署。

[root@master ingress-nginx]# wget 

[root@master ingress-nginx]#kubectl apply -f 
[root@master ~]# kubectl get pods -n ingress-nginx -w  -o wide
NAME                                        READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE      NOMINATED NODE
default-http-backend-6586bc58b6-qd9fk       1/1       Running   0          11h       10.244.1.95   node1     <none>
nginx-ingress-controller-6bd7c597cb-jlqzp   1/1       Running   3          11h       10.244.1.96   node1     <none>

     可以看到ingress-nginx名稱空間裡面有兩個pod都處於running狀態

安裝service-nodeport

    上面我們把ingress-nginx部署到了1號node上。接下來我們還需要部署一個service-nodeport服務,才能實現把叢集外部流量接入到叢集中來。

[root@master ingress]# wget 

    我們為了不讓service nodeport自動分配埠,我們自己指定一下nodeport,修改檔案中加兩個nodePort引數,最終如下:

[root@master ingress]# cat service-nodeport.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: ingress-nginx
  namespace: ingress-nginx
  labels:
    app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
    app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80
    protocol: TCP
    nodePort: 30080
  - name: https
    port: 443
    targetPort: 443
    protocol: TCP
    nodePort: 30443
  selector:
    app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
    app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
[root@master ingress]# kubectl apply -f service-nodeport.yaml 
service/ingress-nginx created
[root@master ingress]# kubectl get svc -n ingress-nginx
NAME                   TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                      AGE
default-http-backend   ClusterIP   10.110.74.183   <none>        80/TCP                       12h
ingress-nginx          NodePort    10.102.78.188   <none>        80:30080/TCP,443:30443/TCP   2m

    上面我看到80對應30080,,43對應30443

    我們直接透過node1節點的ip就可以訪問到應用:

[root@master ingress]# curl  
default backend - 404


定義myapp service

[root@master manifests]# mkdir /root/manifests/ingress
[root@master ~]# kubectl explain service.spec.ports
[root@master ingress]# cat deploy-demo.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
#必須設定為無頭service
metadata:
 name: myapp
 namespace: default
spec:
  selector:
    app: myapp
    release: canary
  ports:
  - name: http
    targetPort: 80   #這是容器port
    port: 80  #這是service port
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp-deploy
  namespace: default
spec:
  replicas: 2
  selector: #標籤選擇器
    matchLabels: #匹配的標籤為
      app: myapp
      release: canary
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp #和上面的myapp要匹配
        release: canary
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: ikubernetes/myapp:v1
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
[root@master ingress]# kubectl apply -f deploy-demo.yaml 
service/myapp created
deployment.apps/myapp-deploy unchanged
[root@master ingress]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP    17d
myapp        ClusterIP   10.108.177.62   <none>        80/TCP     1m
[root@master ingress]# kubectl get pods
NAME                            READY     STATUS             RESTARTS   AGE
myapp-deploy-69b47bc96d-79fqh   1/1       Running            0          1d
myapp-deploy-69b47bc96d-tc54k   1/1       Running            0          1d


把myapp service透過ingress釋出出去

     下面我們再定義一個清單檔案,把myapp應用透過Ingress(相當於nginx的反向代理功能)釋出出去:

[root@master ingress]# cat ingress-myapp.yaml 
apiVersion: extensions/v1beta1 
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-myapp
  namespace: default #要和deployment和要釋出的service處於同一個名稱空間
  annotations: #這個註解說明我們要用到的ingress-controller是nginx,而不是traefic,enjoy
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
spec:
  rules:
  - host: myapp.zhixin.com #表示訪問這個域名,就會轉發到後端myapp管理的pod上的服務:
    http:
      paths: 
      - path:
        backend:
          serviceName: myapp
          servicePort: 80
[root@master ingress]# kubectl apply -f ingress-myapp.yaml 
ingress.extensions/ingress-myapp created
[root@master ingress]# kubectl get ingress
NAME            HOSTS              ADDRESS   PORTS     AGE
ingress-myapp   myapp.zhixin.com             80        8m
[root@master ingress]# kubectl describe ingress
[root@master ingress]# kubectl get pods -n ingress-nginx 
NAME                                        READY     STATUS    RESTARTS   AGE
default-http-backend-6586bc58b6-qd9fk       1/1       Running   0          12h
nginx-ingress-controller-6bd7c597cb-jlqzp   1/1       Running   3          12h

    進入ingress-controller互動式命令列裡面,可以清晰的看到nginx是怎麼反向代理我們myapp.zhixin.com的:

[root@master ingress]# kubectl exec -n ingress-nginx -it nginx-ingress-controller-6bd7c597cb-jlqzp -- /bin/sh
$ cat nginx.conf
## start server myapp.zhixin.com
server {
server_name myapp.zhixin.com ;
listen 80;
set $proxy_upstream_name "-";
location / {
set $namespace      "default";
set $ingress_name   "ingress-myapp";
set $service_name   "myapp";
set $service_port   "80";
........

    測試,下面我們把myapp.zhixin.com域名解析到node1 ip 172.16.1.101上。

[root@master ingress]# curl myapp.zhixin.com:30080
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>


把tomcat service透過ingress釋出出去(新例子)

[root@master ingress]# cat tomcat-demo.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
#必須設定為無頭service
metadata:
 name: tomcat
 namespace: default
spec:
  selector:
    app: tomcat
    release: canary
  ports:
  - name: http
    targetPort: 8080   #這是容器port
    port: 8080  #這是service port
  - name: ajp
    targetPort: 8009
    port: 8009
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: tomcat-deploy
  namespace: default
spec:
  replicas: 2
  selector: #標籤選擇器
    matchLabels: #匹配的標籤為
      app: tomcat
      release: canary
  template:
    metadata:
      labels:
        app: tomcat #和上面的myapp要匹配
        release: canary
    spec:
      containers:
      - name: tomcat
        image: tomcat:8.5.34-jre8-alpine  #在上面找
        ports:
        - name: http
          containerPort: 8080
        - name: ajp
          containerPort: 8009
[root@master ingress]# kubectl apply -f tomcat-demo.yaml 
service/tomcat created
deployment.apps/tomcat-deploy created
[root@master ingress]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)             AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP             17d
tomcat       ClusterIP   10.109.76.87    <none>        8080/TCP,8009/TCP   1m
[root@master ingress]# kubectl get pods
NAME                             READY     STATUS             RESTARTS   AGE
tomcat-deploy-64c4d54df4-68sk8   1/1       Running            0          51s
tomcat-deploy-64c4d54df4-7b58g   1/1       Running            0          51s


[root@master ingress]# cat ingress-tomcat.yaml 
apiVersion: extensions/v1beta1 
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-tomcat
  namespace: default #要和deployment和要釋出的service處於同一個名稱空間
  annotations: #這個註解說明我們要用到的ingress-controller是nginx,而不是traefic,enjoy
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
spec:
  rules:
  - host: tomcat.zhixin.com #表示訪問這個域名,就會轉發到後端myapp管理的pod上的服務:
    http:
      paths: 
      - path:
        backend:
          serviceName: tomcat
          servicePort: 8080
[root@master ingress]# kubectl apply -f ingress-tomcat.yaml 
ingress.extensions/ingress-myapp configured
[root@master ingress]# kubectl get ingress
NAME             HOSTS               ADDRESS   PORTS     AGE
ingress-tomcat   tomcat.zhixin.com             80        11s
[root@master ingress]# kubectl describe ingress ingress-tomcat
Name:             ingress-tomcat
Namespace:        default
Address:          
Default backend:  default-http-backend:80 (<none>)
Rules:
  Host               Path  Backends
  ----               ----  --------
  tomcat.zhixin.com  
                        tomcat:8080 (<none>)
Annotations:
  kubernetes.io/ingress.class:  nginx
Events:
  Type    Reason  Age   From                      Message
  ----    ------  ----  ----                      -------
  Normal  CREATE  1m    nginx-ingress-controller  Ingress default/ingress-tomcat

    把tomcat.zhixin.com解析到node1上節點物理ip(我的是172.16.1.101)

    測試,可以看到tomcat歡迎介面:

[root@master ingress]# curl tomcat.zhixin.com:30080


使用https訪問(新例子)

1、先做個自籤的證書(我們這裡不演示CA的例子)

[root@master ingress]# openssl genrsa -out tls.key 2048
[root@master ingress]# openssl req -new -x509 -key tls.key  -out tls.crt -subj /C=CN/ST=Beijing/O=DevOps/CN=tomcat.zhixin.com

2、透過secret把證書注入到pod中。

[root@master ingress]# kubectl create secret tls tomcat-infress-secret --cert=tls.crt --key=tls.key 
secret/tomcat-infress-secret created
[root@master ingress]# kubectl get secret
NAME                    TYPE                                  DATA      AGE
default-token-5r85r     kubernetes.io/service-account-token   3         17d
tomcat-ingress-secret   kubernetes.io/tls                     2         41s
[root@master ingress]# kubectl describe secret tomcat-ingress-secret 
Name:         tomcat-ingress-secret
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>
Type:  kubernetes.io/tls
Data
====
tls.crt:  1245 bytes
tls.key:  1679 bytes

3、配置ingress為tls方式

[root@master ingress]# cat ingress-tomcat-tls.yaml 
apiVersion: extensions/v1beta1 
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-tomcat-tls
  namespace: default #要和deployment和要釋出的service處於同一個名稱空間
  annotations: #這個註解說明我們要用到的ingress-controller是nginx,而不是traefic,enjoy
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
spec:
  tls:
  - hosts:
    - tomcat.zhixin.com
    secretName: tomcat-ingress-secret #kubectl get secret命令查到的名字
  rules:
  - host: tomcat.zhixin.com #表示訪問這個域名,就會轉發到後端myapp管理的pod上的服務:
    http:
      paths: 
      - path:
        backend:
          serviceName: tomcat
          servicePort: 8080
[root@master ingress]# kubectl get ingress
NAME                 HOSTS               ADDRESS   PORTS     AGE
ingress-tomcat       tomcat.zhixin.com             80        2h
ingress-tomcat-tls   tomcat.zhixin.com             80, 443   3m
[root@master ingress]# kubectl describe ingress ingress-tomcat-tls  
Name:             ingress-tomcat-tls
Namespace:        default
Address:          
Default backend:  default-http-backend:80 (<none>)
TLS:
  tomcat-ingress-secret terminates tomcat.zhixin.com
Rules:
  Host               Path  Backends
  ----               ----  --------
  tomcat.zhixin.com  
                        tomcat:8080 (<none>)
Annotations:
  kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:  {"apiVersion":"extensions/v1beta1","kind":"Ingress","metadata":{"annotations":{"kubernetes.io/ingress.class":"nginx"},"name":"ingress-tomcat-tls","namespace":"default"},"spec":{"rules":[{"host":"tomcat.zhixin.com","http":{"paths":[{"backend":{"serviceName":"tomcat","servicePort":8080},"path":null}]}}],"tls":[{"hosts":["tomcat.zhixin.com"],"secretName":"tomcat-ingress-secret"}]}}
  kubernetes.io/ingress.class:  nginx
Events:
  Type    Reason  Age   From                      Message
  ----    ------  ----  ----                      -------
  Normal  CREATE  4m    nginx-ingress-controller  Ingress default/ingress-tomcat-tls

4、連如ingress-controller檢視nginx.conf的配置

[root@master ingress]# kubectl get pods -n ingress-nginx
NAME                                        READY     STATUS    RESTARTS   AGE
default-http-backend-6586bc58b6-qd9fk       1/1       Running   0          16h
nginx-ingress-controller-6bd7c597cb-jlqzp   1/1       Running   3          16h
[root@master ingress]# kubectl exec -n ingress-nginx -it nginx-ingress-controller-6bd7c597cb-jlqzp -- /bin/sh
$ $ cat nginx.conf
	## start server tomcat.zhixin.com
	server {
		server_name tomcat.zhixin.com ;
		
		listen 80;
		
		set $proxy_upstream_name "-";
		
		listen 443  ssl http2;

    看到有listen 443了。

5、測試https

[root@master ingress]# curl 

部署方法三(利用ingress 的80埠)

    前面兩種部署方法,是用node ip + 非80埠,訪問k8s叢集內部的服務。可是,我們實際生產中更希望的是node ip + 80埠的方式,訪問k8s叢集內的服務。我感覺這個方法最好,下面就就介紹這個方法。

    這部分內容參考的是博文http://blog.51cto.com/devingeng/2149377

    下載地址 

ingress-nginx檔案位於deploy目錄下,各檔案的作用:
configmap.yaml:提供configmap可以線上更行nginx的配置
default-backend.yaml:提供一個預設的後臺錯誤頁面 404
namespace.yaml:建立一個獨立的名稱空間 ingress-nginx
rbac.yaml:建立對應的role rolebinding 用於rbac
tcp-services-configmap.yaml:修改L4負載均衡配置的configmap
udp-services-configmap.yaml:修改L4負載均衡配置的configmap
with-rbac.yaml:有應用rbac的nginx-ingress-controller元件

    修改with-rbac.yaml

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Daemonset
metadata:
  name: nginx-ingress-controller
  namespace: ingress-nginx 
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: ingress-nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: ingress-nginx
      annotations:
        prometheus.io/port: '10254'
        prometheus.io/scrape: 'true'
    spec:
      serviceAccountName: nginx-ingress-serviceaccount      
      hostNetwork: true
      containers:
        - name: nginx-ingress-controller
          image: quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.11.0
          args:
            - /nginx-ingress-controller
            - --default-backend-service=$(POD_NAMESPACE)/default-http-backend
            - --configmap=$(POD_NAMESPACE)/nginx-configuration
            - --tcp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/tcp-services
            - --udp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/udp-services
            - --annotations-prefix=nginx.ingress.kubernetes.io
          env:
            - name: POD_NAME
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.name
            - name: POD_NAMESPACE
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.namespace
          ports:
          - name: http
            containerPort: 80
          - name: https
            containerPort: 443
          livenessProbe:
            failureThreshold: 3
            httpGet:
              path: /healthz
              port: 10254
              scheme: HTTP
            initialDelaySeconds: 10
            periodSeconds: 10
            successThreshold: 1
            timeoutSeconds: 1
          readinessProbe:
            failureThreshold: 3
            httpGet:
              path: /healthz
              port: 10254
              scheme: HTTP
            periodSeconds: 10
            successThreshold: 1
            timeoutSeconds: 1
      nodeSelector:
        custom/ingress-controller-ready: "true"

需要修改的地方:

kind: DaemonSet:官方原始檔案使用的是deployment,replicate 為 1,這樣將會在某一臺節點上啟動對應的nginx-ingress-controller pod。外部流量訪問至該節點,由該節點負載分擔至內部的service。測試環境考慮防止單點故障,改為DaemonSet然後刪掉replicate ,配合親和性部署在制定節點上啟動nginx-ingress-controller pod,確保有多個節點啟動nginx-ingress-controller pod,後續將這些節點加入到外部硬體負載均衡組實現高可用性。

hostNetwork: true:新增該欄位,暴露nginx-ingress-controller pod的服務埠(80)

nodeSelector: 增加親和性部署,有custom/ingress-controller-ready 標籤的節點才會部署該DaemonSet

為需要部署nginx-ingress-controller的節點設定lable

kubectl label nodes vmnode2 custom/ingress-controller-ready=true
kubectl label nodes vmnode3 custom/ingress-controller-ready=true
kubectl label nodes vmnode4 custom/ingress-controller-ready=true

載入yaml檔案

kubectl apply  -f namespace.yaml
kubectl apply -f default-backend.yaml
kubectl apply -f configmap.yaml
kubectl apply -f tcp-services-configmap.yaml
kubectl apply -f udp-services-configmap.yaml
kubectl apply -f rbac.yaml
kubectl apply -f with-rbac.yaml

檢視pod是否正常建立

##下載映象可能會比較慢,等待一會所有pod都是Running狀態,按Ctrl + c 退出

[root@vmnode1 deploy]# kubectl get pods --namespace=ingress-nginx  --watch
NAME                                    READY     STATUS    RESTARTS   AGEdefault-
http-backend-6c59748b9b-hc8q9   1/1       Running   0          6m
nginx-ingress-controller-7fmlp          1/1       Running   1          13d
nginx-ingress-controller-j95fb          1/1       Running   1          13d
nginx-ingress-controller-ld2jw          1/1       Running   1          13d

測試ingress 

建立一個tomcat的Service

[root@k8s-master1 test]# cat mytomcat.yaml 
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: mytomcat
spec:
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        run: mytomcat
    spec:
      containers:
      - name: mytomcat
        image: tomcat
        ports:
        - containerPort: 8080
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mytomcat
  labels:
    run: mytomcat
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 8080
    targetPort: 8080
  selector:
    run: mytomcat
[root@k8s-master1 test]# kubectl apply -f mytomcat.yaml

    配置ingress轉發檔案:

[root@k8s-master1 test]# cat test-ingress.yaml 
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: test-ingress
  namespace: default
spec:
  rules:
  - host: test.zhixin.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: mytomcat
          servicePort: 8080

host: 對應的域名 

path: url上下文 

backend:後向轉發 到對應的 serviceName: servicePort:

[root@k8s-master1 test]# kubectl apply -f test-ingress.yaml 
ingress.extensions/test-ingress created

nginx-ingress-controller執行在node1和nod2兩個節點上。如果網路中有dns伺服器,在dns中把這兩個域名對映到nginx-ingress-controller執行的任意一個節點上,如果沒有dns伺服器只能修改host檔案了。 

正規的做法是在node1和node2這兩個節點上安裝keepalive,生成一個vip。在dns上把域名和vip做對映。

我這裡直接在node1節點上操作了:

我這裡node1節點的ip是172.16.22.201;node2節點的ip是172.16.22.202

[root@k8s-master1 test]# echo " 172.16.22.201 test.zhixin.com" >> /etc/hosts
[root@k8s-master1 test]# echo "172.16.22.202 test.zhixin.com" >> /etc/hosts

    然後訪問測試:


    看到,我們把域名test.zhixin.com繫結到Node節點的ip補上,然後我們直接訪問,就能訪問到k8s叢集裡面的pod服務。















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