K8S对外服务ingress-编程知识

Sevice作用体现在两个方面

集群内部	不断跟踪pod的变化，更新endpoint中的pod对象，基于pod的ip地址不断发现的一种服务发现机制
集群外部	类似负载均衡器，把流量（ip+端口），不涉及转发url（http https），把请求转发到pod当中

	在Kubernetes中，Pod的IP地址和service的ClusterIP仅可以在集群网络内部使用，对于集群外的应用是不可见的。为了使外部的应用能够访问集群内的服务，Kubernetes目前提供了以下几种方案
NodePort	将service暴露在节点网络上，NodePort背后就是Kube-Proxy，Kube-Proxy是沟通service网络、Pod网络和节点网络的桥梁。测试环境使用还行，当有几十上百的服务在集群中运行时，NodePort的端口管理就是个灾难。因为每个端口只能是一种服务，默认端口范围只能是 30000-32767
LoadBalancer	通过设置LoadBalancer映射到云服务商提供的LoadBalancer地址。这种用法仅用于在公有云服务提供商的云平台上设置 Service 的场景。受限于云平台，且通常在云平台部署LoadBalancer还需要额外的费用。在service提交后，Kubernetes就会调用CloudProvider在公有云上为你创建一个负载均衡服务，并且把被代理的Pod的IP地址配置给负载均衡服务做后端
externalIPs	service允许为其分配外部IP，如果外部IP路由到集群中一个或多个Node上，Service会被暴露给这些externalIPs。通过外部IP进入到集群的流量，将会被路由到Service的Endpoint上
Ingress	只需一个或者少量的公网IP和LB，即可同时将多个HTTP服务暴露到外网，七层反向代理。可以简单理解为service的service，它其实就是一组基于域名和URL路径，把用户的请求转发到一个或多个service的规则

Nodeport	先是容器端口然后是service端口最后到nodeport，设定了nodeport，每个节点都会有一个端口被打开，这个范围是30000-32767 Ip+端口：节点ip+30000-32767 实现负载均衡
Loadbalancer	云平台上的一种service服务，云平台提供负载均衡ip地址
extrenal	域名映射
Ingress	Ingress基于域名进行映射，把url（http https）请求转发到service，再由service把请求转发到每一个pod Ingress只要一个或者是少量的公网ip或者LB，可以把多个http请求暴露到外网，七层反向代理 Service的service是一组域名和URL路径，把一个或者多个请求转发到service的规则，也就是显示七层代理到四层代理最后到pod，ingress-service-nginx(pod)

ingress组成

Ingress是一个api对象，通过yaml文件进行配置，ingress的作用就是来定义如何来请求转发到service的规则，配置模版

Ingress通过http和https暴露集群内部service，给service提供一个外部的url，负载均衡，ssl/tls（https）的能力，实现一个基于域名的负载均衡，ingress要依靠 ingress-controller 来具体实现以上功能

Ingress-controller

具体的实现反向代理和负载均衡的程序，对ingress定义的规则进行解析，根据ingress的配置规则进行转发

Ingress-controller不是k8s自带的组件功能，ingress-controller是一个统称

开源的有：nginx ingress controller，traefik，这两种都是属于ingress-controller，用户可以选择不同的ingress-controller实现，目前，由k8s维护的ingress-controller只有google云的GCE与ingress-nginx两个，其他还有很多第三方维护的ingress-controller，具体可以参考官方文档。但是不管哪一种ingress-controller，实现的机制都大同小异，只是在具体配置上有差异

一般来说，ingress-controller的形式都是一个pod，里面跑着daemon程序和反向代理程序。daemon负责不断监控集群的变化，根据 ingress对象生成配置并应用新配置到反向代理，比如ingress-nginx就是动态生成nginx配置，动态更新upstream，并在需要的时候reload程序应用新配置

Ingress-Nginx的工作原理

1.ingress-controller通过和 kubernetes APIServer 交互，动态的去感知集群中ingress规则变化。
2.然后读取它，按照自定义的规则，规则就是写明了哪个域名对应哪个service，生成一段nginx配置。
3.再写到nginx-ingress-controller的pod里，这个ingress-controller的pod里运行着一个Nginx服务，控制器会把生成的 nginx配置写入 /etc/nginx.conf文件中。
4.然后reload一下使配置生效。以此达到域名区分配置和动态更新的作用

Ingress资源的定义项

1	定义外部流量的路由规则
2	他可以定义服务的暴露方式，主机名，访问路径和其他的选项
3	负载均衡（ingress-controller）

Ingress暴露服务的方式

deployment+LoadBalancer模式

ingress部署在公有云，会ingress配置文件里面会有一个type，type：LoadBalancr

公有云平台回味这个loadbalancer的service自动创建一个负载均衡器，而且负载均衡器会绑定一个公网地址，通过域名指向这个公网地址就可以实现集群对外暴露

DaemonSet+hostnetwork+nodeSelector

用daemonset在每个节点都会创建一个pod，hostwork：pod共享节点主机的网络命名空间，容器内直接使用节点主机的ip+端口，pod中的容器可以直接访问主机上的网络资源

Nodeselector：根据标签来选择部署的节点，nginx-ingress-controller部署的节点

缺点：直接利用节点主机的网络和端口，一个node节点只能部署一个ingress-controller pod，这比较适合大并发的生产环境，性能最好的

deployment+NodePort

Nginx-ingress-controller

Host-ingress的配置找到pod--controller--请求发到pod

Nodeport---controller--ingress--service--pod

Nodeport暴露端口的方式是最简单的方法，nodeport多了一层nat（地址转换）

并发量大的对性能工会有一定影响，内部都会有nodeport

DaemonSet+HostNetwork+nodeSelector

Deployment+NodePort模式的Service

[root@master01 ~]# cd /opt
[root@master01 opt]# mkdir ingress
[root@master01 opt]# cd ingress/
[root@master01 ingress]# wget https://gitee.com/mirrors/ingress-nginx/raw/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml
[root@master01 ingress]# ls
mandatory.yaml
[root@master01 ingress]# vim mandatory.yaml188 ---
189
190 apiVersion: apps/v1
191 #kind: Deployment
192 kind: DaemonSet
193 metadata:
194   name: nginx-ingress-controller
195   namespace: ingress-nginx
196   labels:
197     app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
198     app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
199 spec:
200 #  replicas: 1
201   selector:
202     matchLabels:
203       app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
204       app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
205   template:
206     metadata:
207       labels:
208         app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
209         app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
210       annotations:
211         prometheus.io/port: "10254"
212         prometheus.io/scrape: "true"
213     spec:
214       # wait up to five minutes for the drain of connections
215       hostNetwork: true
216       terminationGracePeriodSeconds: 300
217       serviceAccountName: nginx-ingress-serviceaccount
218       nodeSelector:
219         #kubernetes.io/os: linux
220         test1: "true"
221       containers:
222         - name: nginx-ingress-controller
223           image: quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-c    ontroller:0.30.0
[root@master01 ingress]# tar -xf ingree.contro-0.30.0.tar.gz
[root@master01 ingress]# docker load -i ingree.contro-0.30.0.tar
[root@master01 ingress]# kubectl label nodes node02 test1=true
node/node02 labeled
把ingress部署在node2节点
[root@master01 ingress]# kubectl apply -f mandatory.yaml
[root@node02 opt]# netstat -antp | grep nginx
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      7677/nginx: master
tcp        0      0 0.0.0.0:8181            0.0.0.0:*               LISTEN      7677/nginx: master
tcp        0      0 0.0.0.0:443             0.0.0.0:*               LISTEN    
[root@master01 ingress]# kubectl delete -f service-nginx.yaml
先把之前的删除干净
[root@master01 ingress]# vim /etc/hosts
192.168.233.81 master01
192.168.233.82 node01
192.168.233.83 node02 www.test1.com www.test2.com
192.168.233.84 hub.test.com[root@master01 ingress]# vim service-nginx.yamlapiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: nfs-pvc
spec:accessModes:- ReadWriteManystorageClassName: nfs-client-storageclassresources:requests:storage: 2Gi---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx-applabels:app: nginx1
spec:replicas: 1selector:matchLabels:app: nginx1template:metadata:labels:app: nginx1spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.22volumeMounts:- name: nfs-pvcmountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumes:- name: nfs-pvcpersistentVolumeClaim:claimName: nfs-pvc
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: nginx-app-svc
spec:ports:- protocol: TCPport: 80targetPort: 80selector:app: nginx1
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:name: nginx-app-ingress
spec:rules:- host: www.test1.comhttp:paths:- path: /pathType: Prefixbackend:service:name: nginx-app-svcport:number: 80[root@master01 ingress]# vim service-nginx1.yamlapiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: nfs-pvc1
spec:accessModes:- ReadWriteManystorageClassName: nfs-client-storageclassresources:requests:storage: 2Gi---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx-app2labels:app: nginx2
spec:replicas: 1selector:matchLabels:app: nginx2template:metadata:labels:app: nginx2spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.22volumeMounts:- name: nfs-pvc1mountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumes:- name: nfs-pvc1persistentVolumeClaim:claimName: nfs-pvc1
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: nginx-app-svc2
spec:ports:- protocol: TCPport: 80targetPort: 80selector:app: nginx2
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:name: nginx-app-ingress2
spec:rules:- host: www.test2.comhttp:paths:- path: /pathType: Prefixbackend:service:name: nginx-app-svc2port:number: 80[root@k8s4 opt]# cd k8s/
[root@k8s4 k8s]# ls
default-nfs-pvc-pvc-00a414eb-2d9e-483b-b519-0a75009ec4ff
[root@k8s4 k8s]# cd default-nfs-pvc-pvc-00a414eb-2d9e-483b-b519-0a75009ec4ff/
[root@k8s4 default-nfs-pvc-pvc-00a414eb-2d9e-483b-b519-0a75009ec4ff]# echo 123 >
[root@k8s4 default-nfs-pvc-pvc-00a414eb-2d9e-483b-b519-0a75009ec4ff]# cat index.
123
[root@k8s4 default-nfs-pvc-pvc-00a414eb-2d9e-483b-b519-0a75009ec4ff]# cd ..
[root@k8s4 k8s]# ls
default-nfs-pvc1-pvc-df312601-40ea-42b6-945d-c0689a4d1d6c
default-nfs-pvc-pvc-00a414eb-2d9e-483b-b519-0a75009ec4ff
[root@k8s4 k8s]# cd default-nfs-pvc1-pvc-df312601-40ea-42b6-945d-c0689a4d1d6c/
[root@k8s4 default-nfs-pvc1-pvc-df312601-40ea-42b6-945d-c0689a4d1d6c]# echo 666 > index.html
[root@k8s4 default-nfs-pvc1-pvc-df312601-40ea-42b6-945d-c0689a4d1d6c]# cat index.html
666