Kubernetes的Ingress是怎樣工作的

作者：浩仔浩仔 2023-03-03 11:12:34
云計(jì)算
云原生 在Kubernetes中，Ingress對(duì)象是通過(guò)控制器（Ingress Controller）來(lái)實(shí)現(xiàn)的?？刂破鲿?huì)根據(jù)Ingress對(duì)象的規(guī)則和后端服務(wù)的信息，自動(dòng)生成負(fù)載均衡器的配置，并將其應(yīng)用到負(fù)載均衡器上。這個(gè)過(guò)程是自動(dòng)化的，因此開(kāi)發(fā)者只需要定義Ingress對(duì)象，控制器就會(huì)自動(dòng)地為他們處理負(fù)載均衡和路由。

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Kubernetes Ingress是一種管理應(yīng)用程序HTTP和HTTPS路由的機(jī)制。它通過(guò)在Kubernetes集群中創(chuàng)建一個(gè)Ingress資源對(duì)象來(lái)提供統(tǒng)一的訪問(wèn)入口，并將請(qǐng)求路由到不同的后端服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的負(fù)載均衡和流量控制。

Ingress通過(guò)在集群中創(chuàng)建一個(gè)負(fù)載均衡器（Load Balancer）來(lái)實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求的路由。這個(gè)負(fù)載均衡器可以是Kubernetes集群外的一個(gè)獨(dú)立負(fù)載均衡器（可以在集群的邊緣節(jié)點(diǎn)（邊緣節(jié)點(diǎn)是相對(duì)于云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的，指與最終接入的用戶之間具有較少中間環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，可以是某個(gè)機(jī)房或者某個(gè)物理設(shè)備，相對(duì)于直接訪問(wèn)源站而言，終端用戶訪問(wèn)時(shí)有更好的響應(yīng)能力和連接速度。即可以與外部直接溝通的節(jié)點(diǎn)）上部署DaemonSet，可以設(shè)置污點(diǎn)和容忍讓DaemonSet只跑在這些邊緣節(jié)點(diǎn)上，然后使用hostNetwork，讓外部可以直接訪問(wèn)Ingress Controller），也可以是Kubernetes集群內(nèi)的一個(gè)Service資源對(duì)象（通過(guò)NodePort把Ingress Controller暴露出來(lái)）。當(dāng)負(fù)載均衡器接收到請(qǐng)求后，它會(huì)根據(jù)請(qǐng)求的主機(jī)名和路徑將請(qǐng)求路由到相應(yīng)的后端服務(wù)。

在Kubernetes中，Ingress對(duì)象是通過(guò)控制器（Ingress Controller）來(lái)實(shí)現(xiàn)的?？刂破鲿?huì)根據(jù)Ingress對(duì)象的規(guī)則和后端服務(wù)的信息，自動(dòng)生成負(fù)載均衡器的配置，并將其應(yīng)用到負(fù)載均衡器上。這個(gè)過(guò)程是自動(dòng)化的，因此開(kāi)發(fā)者只需要定義Ingress對(duì)象，控制器就會(huì)自動(dòng)地為他們處理負(fù)載均衡和路由。

Ingress對(duì)象的規(guī)則由Host、Path和Service三個(gè)部分組成。其中，Host是請(qǐng)求的主機(jī)名，Path是請(qǐng)求的路徑，Service是請(qǐng)求被路由到的后端服務(wù)（Ingress Controller需要通過(guò)service去找到對(duì)應(yīng)的pod）。一個(gè)Ingress對(duì)象可以包含多個(gè)規(guī)則，每個(gè)規(guī)則可以有多個(gè)路徑，每個(gè)路徑可以路由到不同的后端服務(wù)。

當(dāng)請(qǐng)求到達(dá)Ingress控制器時(shí)，控制器會(huì)根據(jù)請(qǐng)求的主機(jī)名和路徑，選擇匹配的Ingress規(guī)則，并將請(qǐng)求路由到對(duì)應(yīng)的后端服務(wù)。這個(gè)過(guò)程通常是通過(guò)HTTP代理實(shí)現(xiàn)的，例如Nginx或HAProxy等。

總之，Kubernetes Ingress是一種非常方便的機(jī)制，可以幫助開(kāi)發(fā)者管理應(yīng)用程序的HTTP和HTTPS路由。它基于負(fù)載均衡器和控制器，實(shí)現(xiàn)了請(qǐng)求的自動(dòng)路由和負(fù)載均衡，為開(kāi)發(fā)者提供了一種簡(jiǎn)單而高效的應(yīng)用程序管理方式。

舉一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明Ingress的工作原理。

假設(shè)有一個(gè)Kubernetes集群中有兩個(gè)后端服務(wù)，分別是service1和service2，它們的地址分別為192.168.1.1和192.168.1.2?，F(xiàn)在我們想通過(guò)Ingress來(lái)實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求的路由和負(fù)載均衡。

首先，我們需要在集群中創(chuàng)建一個(gè)Ingress對(duì)象，例如：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: example-ingress
spec:
  rules:
  - host: example.com
    http:
      paths:
      - path: /service1
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: service1
            port:
              name: http
      - path: /service2
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: service2
            port:
              name: http

這個(gè)Ingress對(duì)象包含了兩條規(guī)則，一條規(guī)則將example.com/service1路由到service1后端服務(wù)，另一條規(guī)則將example.com/service2路由到service2后端服務(wù)。

接下來(lái)，我們需要在集群中啟動(dòng)一個(gè)Ingress Controller來(lái)實(shí)現(xiàn)Ingress的功能。這個(gè)Controller可以是任何符合Kubernetes Ingress標(biāo)準(zhǔn)的控制器，例如Nginx或HAProxy等。在啟動(dòng)Controller時(shí)，它會(huì)自動(dòng)地讀取集群中的Ingress對(duì)象，并根據(jù)Ingress對(duì)象的規(guī)則自動(dòng)生成負(fù)載均衡器的配置。

當(dāng)有一個(gè)請(qǐng)求到達(dá)Ingress控制器時(shí)，控制器會(huì)根據(jù)請(qǐng)求的主機(jī)名和路徑，選擇匹配的Ingress規(guī)則，并將請(qǐng)求路由到對(duì)應(yīng)的后端服務(wù)。例如，當(dāng)有一個(gè)請(qǐng)求到達(dá)example.com/service1時(shí)，控制器會(huì)將請(qǐng)求路由到service1后端服務(wù)的地址192.168.1.1上；當(dāng)有一個(gè)請(qǐng)求到達(dá)example.com/service2時(shí)，控制器會(huì)將請(qǐng)求路由到service2后端服務(wù)的地址192.168.1.2上。

這樣，我們就成功地使用Ingress實(shí)現(xiàn)了請(qǐng)求的路由和負(fù)載均衡。通過(guò)Ingress，我們可以方便地管理應(yīng)用程序的HTTP和HTTPS路由，并實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求的自動(dòng)路由和負(fù)載均衡，從而提高應(yīng)用程序的可靠性和可伸縮性。

可以在Kubernetes集群中創(chuàng)建多個(gè)Ingress對(duì)象，每個(gè)Ingress對(duì)象可以為不同的服務(wù)或服務(wù)版本配置不同的路由規(guī)則。這個(gè)特性使得在同一個(gè)集群中運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序或版本成為可能。

當(dāng)有多個(gè)Ingress對(duì)象存在時(shí)，每個(gè)Ingress對(duì)象最好設(shè)置不同的主機(jī)名或端口號(hào)，以避免沖突。當(dāng)有多個(gè)Ingress對(duì)象的規(guī)則相互重疊時(shí)，Kubernetes將會(huì)按照Ingress對(duì)象的創(chuàng)建順序來(lái)解析它們，直到找到一個(gè)匹配的規(guī)則為止。因此，當(dāng)存在多個(gè)Ingress對(duì)象時(shí)，需要仔細(xì)考慮它們之間的優(yōu)先級(jí)和規(guī)則的沖突問(wèn)題，以避免不必要的問(wèn)題和安全隱患。

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