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Ingress

FEATURE STATE: Kubernetes v1.1 beta
该功能目前处于 beta 状态,意味着:

  • 版本名称包含 beta (例如 v2beta3)。
  • 代码经过了充分测试,启用该功能被认为是安全的。默认情况下被启用。
  • 对整体功能的支持在未来不会被移除,尽管细节上可能会做更改。
  • 在后续的 beta 或稳定版本中,对象的模式、语义可能以不兼容的方式发生变化。当这种情况发生时,我们将提供迁移到下一个版本的说明。这可能需要删除、编辑和重建 API 对象,编辑过程可能需要一些思考。这可能导致依赖该功能的应用程序停机一段时间。
  • 建议仅在非业务关键场景使用该功能,因为在后续版本中可能会发生不兼容的更改。如果您有多个可以独立升级的集群,那么您可能可以放松这个限制。
  • 请尝试使用我们的 beta 版功能,并给出反馈!在它们退出 beta 测试阶段之后,我们将很难去做更多的更改。

Ingress 是对集群中服务的外部访问进行管理的 API 对象,典型的访问方式是 HTTP。

Ingress 可以提供负载均衡、SSL 终结和基于名称的虚拟托管。

专用术语

为了表达更加清晰,本指南定义了以下术语:

节点(Node):

Kubernetes 集群中其中一台工作机器,是集群的一部分。

集群(Cluster):

一组运行程序(这些程序是容器化的,被 Kubernetes 管理的)的节点。 在此示例中,和在大多数常见的Kubernetes部署方案,集群中的节点都不会是公共网络。

边缘路由器(Edge router):

在集群中强制性执行防火墙策略的路由器(router)。可以是由云提供商管理的网关,也可以是物理硬件。

集群网络(Cluster network):

一组逻辑或物理的链接,根据 Kubernetes 网络模型 在集群内实现通信。

服务(Service):

Kubernetes ServiceA way to expose an application running on a set of Pods as a network service. 使用 标签用来为对象设置可标识的属性标记;这些标记对用户而言是有意义且重要的。 选择器(selectors)标识的一组 Pod。除非另有说明,否则假定服务只具有在集群网络中可路由的虚拟 IP。

Ingress 是什么?

Ingress 公开了从集群外部到集群内 services 的HTTP和HTTPS路由。 流量路由由 Ingress 资源上定义的规则控制。

    internet
        |
   [ Ingress ]
   --|-----|--
   [ Services ]

可以将 Ingress 配置为提供服务外部可访问的 URL、负载均衡流量、终止 SSL / TLS 并提供基于名称的虚拟主机。Ingress 控制器通常负责通过负载均衡器来实现 Ingress,尽管它也可以配置边缘路由器或其他前端来帮助处理流量。

Ingress 不会公开任意端口或协议。 将 HTTP 和 HTTPS 以外的服务公开到 Internet 时,通常使用 Service.Type=NodePort 或者 Service.Type=LoadBalancer 类型的服务。

可以将Ingress配置为提供服务外部可访问的URL,负载均衡流量,终止 SSL / TLS 并提供基于名称的虚拟主机。 Ingress 控制器通常负责通过负载平衡器来实现入口,尽管它也可以配置边缘路由器或其他前端以帮助处理流量。

Ingress 不会公开任意端口或协议。 将 HTTP 和 HTTPS 以外的服务公开给 Internet 时,通常使用以下类型的服务 Service.Type=NodePort 或者 Service.Type=LoadBalancer.

环境准备

您必须具有 ingress 控制器才能满足 Ingress 的要求。仅创建 Ingress 资源无效。

您可能需要部署 Ingress 控制器,例如 ingress-nginx。您可以从许多 Ingress 控制器中进行选择。

注意:

确保您查看了 Ingress 控制器的文档,以了解选择它的注意事项。

一定要检查一下这个控制器的 beta 限制。 在 GCE/Google Kubernetes Engine 之外的环境中,需要将控制器部署 为 Pod。

注意:

确保您查看了 Ingress 控制器的文档,以了解选择它的注意事项。

Ingress 资源

一个最小的 Ingress 资源示例:

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: test-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  rules:
  - http:
      paths:
      - path: /testpath
        backend:
          serviceName: test
          servicePort: 80

与所有其他 Kubernetes 资源一样,Ingress 需要使用 apiVersionkindmetadata 字段。 有关使用配置文件的一般信息,请参见部署应用配置容器管理资源。 Ingress 经常使用注解(annotations)来配置一些选项,具体取决于 Ingress 控制器,例如 rewrite-target annotation。 不同的 Ingress 控制器支持不同的注解(annotations)。查看文档以供您选择 Ingress 控制器,以了解支持哪些注解(annotations)。

Ingress 规范 具有配置负载均衡器或者代理服务器所需的所有信息。最重要的是,它包含与所有传入请求匹配的规则列表。Ingress 资源仅支持用于定向 HTTP 流量的规则。

Ingress 规则

每个 HTTP 规则都包含以下信息:

  • 可选主机。在此示例中,未指定主机,因此该规则适用于通过指定 IP 地址的所有入站 HTTP 通信。如果提供了主机(例如 foo.bar.com),则规则适用于该主机。
  • 路径列表(例如,/testpath),每个路径都有一个由 serviceNameservicePort 定义的关联后端。在负载均衡器将流量定向到引用的服务之前,主机和路径都必须匹配传入请求的内容。
  • 后端是服务文档中所述的服务和端口名称的组合。与规则的主机和路径匹配的对 Ingress 的HTTP(和HTTPS)请求将发送到列出的后端。

通常在 Ingress 控制器中配置默认后端,以服务任何不符合规范中路径的请求。

默认后端

没有规则的 Ingress 将所有流量发送到单个默认后端。默认后端通常是 Ingress 控制器的配置选项,并且未在 Ingress 资源中指定。

如果没有主机或路径与 Ingress 对象中的 HTTP 请求匹配,则流量将路由到您的默认后端。

Ingress 类型

单服务 Ingress

现有的 Kubernetes 概念允许您暴露单个 Service (查看替代方案),您也可以通过指定无规则的 默认后端 来对 Ingress 进行此操作。

service/networking/ingress.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: test-ingress
spec:
  backend:
    serviceName: testsvc
    servicePort: 80

如果使用 kubectl apply -f 创建它,则应该能够查看刚刚添加的 Ingress 的状态:

kubectl get ingress test-ingress
NAME           HOSTS     ADDRESS           PORTS     AGE
test-ingress   *         107.178.254.228   80        59s

其中 107.178.254.228 是由 Ingress 控制器分配以满足该 Ingress 的 IP。

注意:

Ingress 控制器和负载均衡器可能需要一两分钟才能分配 IP 地址。 在此之前,您通常会看到地址为 <pending>

注意:

入口控制器和负载平衡器可能需要一两分钟才能分配IP地址。 在此之前,您通常会看到地址字段的值被设定为 <pending>

简单分列

一个分列配置根据请求的 HTTP URI 将流量从单个 IP 地址路由到多个服务。 Ingress 允许您将负载均衡器的数量降至最低。例如,这样的设置:

foo.bar.com -> 178.91.123.132 -> / foo    service1:4200
                                 / bar    service2:8080

将需要一个 Ingress,例如:

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: simple-fanout-example
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  rules:
  - host: foo.bar.com
    http:
      paths:
      - path: /foo
        backend:
          serviceName: service1
          servicePort: 4200
      - path: /bar
        backend:
          serviceName: service2
          servicePort: 8080

当您使用 kubectl apply -f 创建 Ingress 时:

kubectl describe ingress simple-fanout-example
Name:             simple-fanout-example
Namespace:        default
Address:          178.91.123.132
Default backend:  default-http-backend:80 (10.8.2.3:8080)
Rules:
  Host         Path  Backends
  ----         ----  --------
  foo.bar.com
               /foo   service1:4200 (10.8.0.90:4200)
               /bar   service2:8080 (10.8.0.91:8080)
Annotations:
  nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target:  /
Events:
  Type     Reason  Age                From                     Message
  ----     ------  ----               ----                     -------
  Normal   ADD     22s                loadbalancer-controller  default/test

Ingress 控制器将提供实现特定的负载均衡器来满足 Ingress,只要 Service (s1s2) 存在。 当它这样做了,你会在地址栏看到负载均衡器的地址。

注意:

根据您使用的 Ingress 控制器,您可能需要创建默认 HTTP 后端 Service

基于名称的虚拟托管

基于名称的虚拟主机支持将 HTTP 流量路由到同一 IP 地址上的多个主机名。

foo.bar.com --|                 |-> foo.bar.com service1:80
              | 178.91.123.132  |
bar.foo.com --|                 |-> bar.foo.com service2:80

以下 Ingress 让后台负载均衡器基于主机 header 路由请求。

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: name-virtual-host-ingress
spec:
  rules:
  - host: foo.bar.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: service1
          servicePort: 80
  - host: bar.foo.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: service2
          servicePort: 80

如果您创建的 Ingress 资源没有规则中定义的任何主机,则可以匹配到您 Ingress 控制器 IP 地址的任何网络流量,而无需基于名称的虚拟主机。

例如,以下 Ingress 资源会将 first.bar.com 请求的流量路由到 service1,将 second.foo.com 请求的流量路由到 service2,而没有在请求中定义主机名的 IP 地址的流量路由(即,不提供请求标头)到 service3

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: name-virtual-host-ingress
spec:
  rules:
  - host: first.bar.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: service1
          servicePort: 80
  - host: second.foo.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: service2
          servicePort: 80
  - http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: service3
          servicePort: 80

TLS

您可以通过指定包含 TLS 私钥和证书的 secret SecretSecret 用于存储敏感信息,如密码、OAuth 令牌和 SSH 密钥。 来加密 Ingress。 目前,Ingress 只支持单个 TLS 端口 443,并假定 TLS 终止。

如果 Ingress 中的 TLS 配置部分指定了不同的主机,那么它们将根据通过 SNI TLS 扩展指定的主机名(如果 Ingress 控制器支持 SNI)在同一端口上进行复用。 TLS Secret 必须包含名为 tls.crttls.key 的密钥,这些密钥包含用于 TLS 的证书和私钥,例如:

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: testsecret-tls
  namespace: default
data:
  tls.crt: base64 encoded cert
  tls.key: base64 encoded key
type: kubernetes.io/tls

在 Ingress 中引用此 Secret 将会告诉 Ingress 控制器使用 TLS 加密从客户端到负载均衡器的通道。您需要确保创建的 TLS secret 来自包含 sslexample.foo.com 的 CN 的证书。

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: tls-example-ingress
spec:
  tls:
  - hosts:
    - sslexample.foo.com
    secretName: testsecret-tls
  rules:
    - host: sslexample.foo.com
      http:
        paths:
        - path: /
          backend:
            serviceName: service1
            servicePort: 80
注意:
注意:

各种 Ingress 控制器所支持的 TLS 功能之间存在差异。请参阅有关文件 nginxGCE 或者任何其他平台特定的 Ingress 控制器,以了解 TLS 如何在您的环境中工作。

负载均衡

Ingress 控制器使用一些适用于所有 Ingress 的负载均衡策略设置进行自举,例如负载均衡算法、后端权重方案和其他等。更高级的负载均衡概念(例如,持久会话、动态权重)尚未通过 Ingress 公开。您可以通过用于服务的负载均衡器来获取这些功能。

值得注意的是,即使健康检查不是通过 Ingress 直接暴露的,但是在 Kubernetes 中存在并行概念,比如 就绪检查,它允许您实现相同的最终结果。 请检查控制器特殊说明文档,以了解他们是怎样处理健康检查的 ( nginxGCE)。

更新 Ingress

要更新现有的 Ingress 以添加新的 Host,可以通过编辑资源来对其进行更新:

kubectl describe ingress test
Name:             test
Namespace:        default
Address:          178.91.123.132
Default backend:  default-http-backend:80 (10.8.2.3:8080)
Rules:
  Host         Path  Backends
  ----         ----  --------
  foo.bar.com
               /foo   service1:80 (10.8.0.90:80)
Annotations:
  nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target:  /
Events:
  Type     Reason  Age                From                     Message
  ----     ------  ----               ----                     -------
  Normal   ADD     35s                loadbalancer-controller  default/test
kubectl edit ingress test

这将弹出具有 YAML 格式的现有配置的编辑器。 修改它来增加新的主机:

spec:
  rules:
  - host: foo.bar.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: service1
          servicePort: 80
        path: /foo
  - host: bar.baz.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: service2
          servicePort: 80
        path: /foo
..

保存更改后,kubectl 将更新 API 服务器中的资源,该资源将告诉 Ingress 控制器重新配置负载均衡器。

验证:

kubectl describe ingress test
Name:             test
Namespace:        default
Address:          178.91.123.132
Default backend:  default-http-backend:80 (10.8.2.3:8080)
Rules:
  Host         Path  Backends
  ----         ----  --------
  foo.bar.com
               /foo   service1:80 (10.8.0.90:80)
  bar.baz.com
               /foo   service2:80 (10.8.0.91:80)
Annotations:
  nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target:  /
Events:
  Type     Reason  Age                From                     Message
  ----     ------  ----               ----                     -------
  Normal   ADD     45s                loadbalancer-controller  default/test

您可以通过 kubectl replace -f 命令调用修改后的 Ingress yaml 文件来获得同样的结果。

跨可用区失败

用于跨故障域传播流量的技术在云提供商之间是不同的。详情请查阅相关 Ingress 控制器的文档。 请查看相关 Ingress 控制器的文档以了解详细信息。 您还可以参考联邦文档,以获取有关在联合集群中部署Ingress的详细信息。

未来工作

跟踪 SIG 网络以获得有关 Ingress 和相关资源演变的更多细节。您还可以跟踪 Ingress 仓库以获取有关各种 Ingress 控制器的更多细节。

替代方案

不直接使用 Ingress 资源,也有多种方法暴露 Service:

接下来

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