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關(guān)于 K8s中SVC實現(xiàn)Ingress負(fù)載均衡器Demo

寫在前面
學(xué)習(xí)K8s中Service遇到，單獨整理分享給小伙伴
博文內(nèi)容涉及：
ingress-nginx-controller的創(chuàng)建
基于ingress-nginx-controller的Ingress的創(chuàng)建
基于Ingress的服務(wù)發(fā)布，SVC負(fù)載
食用方式：
時間關(guān)系，關(guān)于Ingresshttp路由負(fù)載本文沒有涉及
部分地方使用ansible，不影響閱讀
「每天起床的第一句話，告訴自己，沉淪的小酒館已經(jīng)打烊了啦！要好好愛護(hù)自己的身體 ---山河已無恙」

ingress
「Service的表現(xiàn)形式為IP:Port,即工作在TCP/IP層?！?對于基于HTTP的服務(wù)來說,不同的URL地址經(jīng)常對應(yīng)到不同的后端服務(wù)或者虛擬服務(wù)器(Virtual Host)這些應(yīng)用層的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制僅通過Kubernetes的Service機(jī)制是無法實現(xiàn)的。

從Kubernetes 1.1版本開始新增Ingress資源對象,用于將不同URL的訪問請求轉(zhuǎn)發(fā)到后端不同的Service,以實現(xiàn)HTTP層的業(yè)務(wù)路由機(jī)制。但是并不是說只能做7層路由，四層負(fù)載也可以

「Kubernetes使用了一個Ingress策略定義和一個具體的Ingress Controller,兩者結(jié)合并實現(xiàn)了一個完整的Ingress負(fù)載均衡器?！?br>
?
使用Ingress進(jìn)行負(fù)載分發(fā)時是不是和kube-proxy沒啥關(guān)系，直接分發(fā)到pod上了，使用Load Balancer和nodeport才會使用kube-proxy ?

?
使用Ingress進(jìn)行負(fù)載分發(fā)時, Ingress Controller基于Ingress規(guī)則將客戶端請求直接轉(zhuǎn)發(fā)到Service對應(yīng)的后端Endpoint (Pod)上,這樣會跳過kube-proxy的轉(zhuǎn)發(fā)功能, kube-proxy不再起作用。如果IngressController提供的是對外服務(wù),則實際上實現(xiàn)的是邊緣路由器的功能。

「控制器通過svc獲取endpoints并獲取對應(yīng)的pod信息，然后通過nginx內(nèi)部的lua代碼進(jìn)行處理」

官網(wǎng)中的一些描述

Ingress
Ingress 是對集群中服務(wù)的外部訪問進(jìn)行管理的 API 對象，典型的訪問方式是 HTTP。
Ingress 可以提供負(fù)載均衡、SSL 終結(jié)和基于名稱的虛擬托管。
Ingress 公開了從集群外部到集群內(nèi)服務(wù)的 HTTP 和 HTTPS 路由。流量路由由 Ingress 資源上定義的規(guī)則控制。
個人理解，就是實現(xiàn)了一個Ngixn功能，可以更具路由規(guī)則分配流量等

命名空間里配置ingress規(guī)則，嵌入到控制器nginx-反向代理的方式(ingress-nginx-controller)
可以將 Ingress 配置為服務(wù)提供外部可訪問的 URL、負(fù)載均衡流量、終止 SSL/TLS，以及提供基于名稱的虛擬主機(jī)等能力。 Ingress 控制器通常負(fù)責(zé)通過負(fù)載均衡器來實現(xiàn) Ingress，盡管它也可以配置邊緣路由器或其他前端來幫助處理流量。
Ingress 不會公開任意端口或協(xié)議。將 HTTP 和 HTTPS 以外的服務(wù)公開到 Internet 時，通常使用 Service.Type=NodePort 或 Service.Type=LoadBalancer 類型的服務(wù)
為使用Ingress，需要創(chuàng)建Ingress Controller（帶一個默認(rèn)backend服務(wù)）和Ingress策略設(shè)置來共同完成。

在定義Ingress策略之前,需要先部署Ingress Controller,以實現(xiàn)為所有后端Service都提供一個統(tǒng)一的入口。Ingress Controller需要實現(xiàn)基于不同HTTP URL向后轉(zhuǎn)發(fā)的負(fù)載分發(fā)規(guī)則,并可以靈活設(shè)置7層負(fù)載分發(fā)策略。

如果公有云服務(wù)商能夠提供該類型的HTTP路由LoadBalancer,則也可設(shè)置其為Ingress Controller。在Kubernetes中, Ingress Controller將以Pod的形式運行,監(jiān)控APIServer的/ingress接口后端的backend services,如果Service發(fā)生變化,則Ingress Controller應(yīng)自動更新其轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。

下面的例子使用Nginx來實現(xiàn)一個Ingress Controller,正常情況下ingress-nginx-controller 會作為一個deamonSet,即位于沒一個Node上。這里我們?yōu)榱朔奖?，只是在一個node上配置，同時寫如NDS映射

ingress-nginx-controller 部署
「需要的鏡像,相關(guān)的資源文件，小伙伴可以在k8s官網(wǎng)獲取」

┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$grep image nginx-controller.yaml
          image: docker.io/liangjw/ingress-nginx-controller:v1.0.1
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          image: docker.io/liangjw/kube-webhook-certgen:v1.1.1
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          image: docker.io/liangjw/kube-webhook-certgen:v1.1.1
          imagePullPolicy: IfNotPresent
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$
「準(zhǔn)備工作，鏡像上傳，導(dǎo)入」

┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$ansible node -m copy -a "dest=/root/ src=./../ingress-nginx-controller-img.tar"
192.168.26.82 | CHANGED => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    },
    "changed": true,
    "checksum": "a3c2f87fd640c0bfecebeab24369c7ca8d6f0fa0",
    "dest": "/root/ingress-nginx-controller-img.tar",
    "gid": 0,
    "group": "root",
    "md5sum": "d5bf7924cb3c61104f7a07189a2e6ebd",
    "mode": "0644",
    "owner": "root",
    "size": 334879744,
    "src": "/root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1640207772.53-9140-99388332454846/source",
    "state": "file",
    "uid": 0
}
192.168.26.83 | CHANGED => {
    "ansible_facts": {
        "discovered_interpreter_python": "/usr/bin/python"
    },
    "changed": true,
    "checksum": "a3c2f87fd640c0bfecebeab24369c7ca8d6f0fa0",
    "dest": "/root/ingress-nginx-controller-img.tar",
    "gid": 0,
    "group": "root",
    "md5sum": "d5bf7924cb3c61104f7a07189a2e6ebd",
    "mode": "0644",
    "owner": "root",
    "size": 334879744,
    "src": "/root/.ansible/tmp/ansible-tmp-1640207772.55-9142-78097462005167/source",
    "state": "file",
    "uid": 0
}
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$ansible node -m shell -a "docker load -i /root/ingress-nginx-controller-img.tar"
「創(chuàng)建ingress控制器ingress-nginx-controller」

┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl apply -f nginx-controller.yaml
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl get pods -n ingress-nginx -o wide
NAME                                        READY   STATUS      RESTARTS   AGE   IP               NODE                         NOMINATED NODE   READINESS GATES
ingress-nginx-admission-create--1-hvvxd     0/1     Completed   0          89s   10.244.171.171   vms82.liruilongs.github.io   <none>           <none>
ingress-nginx-admission-patch--1-g4ffs      0/1     Completed   0          89s   10.244.70.7      vms83.liruilongs.github.io   <none>           <none>
ingress-nginx-controller-744d4fc6b7-7fcfj   1/1     Running     0          90s   192.168.26.83    vms83.liruilongs.github.io   <none>           <none>
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$
我們這里只是在192.168.26.83上創(chuàng)建了一個ingress控制器pod,生產(chǎn)環(huán)境一般需要每個節(jié)點上存在一個，即通過deamonset的方式「DNS解析的地址為控制器的地址,這里控制器使用的是docker內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的方式，即直接把端口映射宿主機(jī)了」

┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$grep -i hostN nginx-controller.yaml
      hostNetwork: true
「因為pod是在192.168.26.83節(jié)點，所以我們需要配置DNS」「創(chuàng)建域名到服務(wù)的映射」

┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$ansible 192.168.26.83 -m shell -a "echo -e '192.168.26.83 liruilongs.nginx1\n192.168.26.83 liruilongs.nginx2\n192.168.26.83 liruilongs.nginx3' >> /etc/hosts"
192.168.26.83 | CHANGED | rc=0 >>

┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$ansible 192.168.26.83 -m shell -a "cat /etc/hosts"
192.168.26.83 | CHANGED | rc=0 >>
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.26.81 vms81.liruilongs.github.io vms81
192.168.26.82 vms82.liruilongs.github.io vms82
192.168.26.83 vms83.liruilongs.github.io vms83
192.168.26.83 liruilongs.nginx1
192.168.26.83 liruilongs.nginx2
192.168.26.83 liruilongs.nginx3
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$
「服務(wù)模擬,創(chuàng)建三個pod做為SVC提供能力」

┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$cat pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
    run: pod-svc
name: pod-svc
spec:
containers:
- image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: pod-svc
    resources: {}
dnsPolicy: ClusterFirst
restartPolicy: Always
status: {}
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl apply -f pod.yaml
pod/pod-svc created
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$sed 's/pod-svc/pod-svc-1/' pod.yaml > pod-1.yaml
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$sed 's/pod-svc/pod-svc-2/' pod.yaml > pod-2.yaml
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl apply -f pod-1.yaml
pod/pod-svc-1 created
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl apply -f pod-2.yaml
pod/pod-svc-2 created
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl get pods -o wide
NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP               NODE                         NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-svc     1/1     Running   0          2m42s   10.244.171.174   vms82.liruilongs.github.io   <none>           <none>
pod-svc-1   1/1     Running   0          80s     10.244.171.175   vms82.liruilongs.github.io   <none>           <none>
pod-svc-2   1/1     Running   0          70s     10.244.171.176   vms82.liruilongs.github.io   <none>           <none>
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$
「修改Nginx的主頁，區(qū)分訪問的pod，根據(jù)pod創(chuàng)建三個服務(wù)SVC」

┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl get pods --show-labels
NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
pod-svc     1/1     Running   0          3m7s   run=pod-svc
pod-svc-1   1/1     Running   0          105s   run=pod-svc-1
pod-svc-2   1/1     Running   0          95s    run=pod-svc-2
「這個創(chuàng)建SVC通過 selector的方式」

┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$serve=pod-svc
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl exec -it $serve -- sh -c "echo $serve > /usr/share/nginx/html/index.html"
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl expose --name=$serve-svc pod $serve --port=80
service/pod-svc-svc exposed
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$serve=pod-svc-1
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl exec -it $serve -- sh -c "echo $serve > /usr/share/nginx/html/index.html"
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl expose --name=$serve-svc pod $serve --port=80
service/pod-svc-1-svc exposed
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$serve=pod-svc-2
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl exec -it $serve -- sh -c "echo $serve > /usr/share/nginx/html/index.html"
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl expose --name=$serve-svc pod $serve --port=80
service/pod-svc-2-svc exposed
「創(chuàng)建了三個SVC做負(fù)載模擬」

┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl get svc -o wide
NAME            TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE    SELECTOR
pod-svc-1-svc   ClusterIP   10.99.80.121   <none>        80/TCP    94s    run=pod-svc-1
pod-svc-2-svc   ClusterIP   10.110.40.30   <none>        80/TCP    107s   run=pod-svc-2
pod-svc-svc     ClusterIP   10.96.152.5    <none>        80/TCP    85s    run=pod-svc
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl get ing
No resources found in liruilong-svc-create namespace.
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$vim ingress.yaml
「創(chuàng)建 Ingress，當(dāng)然這里只是簡單測試，可以更具具體業(yè)務(wù)情況配置復(fù)雜的路由策略」「ingress.yaml，訪問"/"的時候，會調(diào)度到三個SVC里，這里需要注意的是和kube-proxy沒啥關(guān)系，Ngixn控制器內(nèi)部的負(fù)載」

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: my-ingress
annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx" #必須要加
spec:
rules:
- host: liruilongs.nginx1
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: pod-svc-svc
            port:
              number: 80
- host: liruilongs.nginx2
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: pod-svc-1-svc
            port:
              number: 80
- host: liruilongs.nginx3
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: pod-svc-2-svc
            port:
              number: 80
「創(chuàng)建查看Ingress。hsots中會列出所以的負(fù)載域名」

┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl apply -f ingress.yaml
ingress.networking.k8s.io/my-ingress created
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/k8s-svc-create]
└─$kubectl get ing
NAME         CLASS    HOSTS                                                   ADDRESS   PORTS   AGE
my-ingress   <none>   liruilongs.nginx1,liruilongs.nginx2,liruilongs.nginx3             80      17s
「負(fù)載測試」

┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$ansible 192.168.26.83 -m shell -a "curl liruilongs.nginx1"
192.168.26.83 | CHANGED | rc=0 >>
pod-svc
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible]
└─$ansible 192.168.26.83 -m shell -a "curl liruilongs.nginx2"
192.168.26.83 | CHANGED | rc=0 >>
pod-svc-1
?
這只是一個Ingress做SVC負(fù)載的一個Demo，時間關(guān)系，關(guān)于使用Ingree 做HTTP路由負(fù)載的Demo之后有時間和小伙伴分享,生活加油

?

作者：山河已無恙

歡迎關(guān)注微信公眾號：山河已無恙

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