【kubernetes】Ingress和Ingress-Controller介绍，高可用应用案例

一，Ingress介绍

Ingress是k8s中一种重要的资源对象，它主要用于定义从集群外部到集群内部服务的HTTP(S)路由规则。用于管理代理 Ingress-Controller的配置文件。

kubectl explain ingress

二，Ingress-Controller介绍

Ingress Controller 是 Kubernetes 集群中的一个组件，是一个七层的负载均衡调度器，它负责实现 Ingress 资源对象中定义的路由规则。

Ingress Controller 的具体实现可以多种多样，包括但不限于 Nginx、HAProxy、Traefik、Istio 等。每种 Ingress Controller 都有其独特的特性和优势，但它们的共同目标都是根据 Ingress 资源中的定义来管理外部到集群内部服务的 HTTP(S) 流量。

三，Ingress和Ingress Controller

1，共同作用

Ingress Controller结合Ingress 定义的规则生成配置，然后动态更新ingress-controller里的Nginx 或者trafik负载均衡器，并刷新使配置生效，来达到服务自动发现的作用。
Ingress 则是定义规则，通过它定义某个域名的请求过来之后转发到集群中指定的 Service。它可以通过 Yaml 文件定义，可以给一个或多个 Service 定义一个或多个 Ingress 规则。

2，使用Ingress Controller代理步骤

（1）部署Ingress controller（以nginx为例部署）。
（2）创建Pod应用，可以通过控制器（Deployment，Statefulset等）创建pod。
（3）创建Service，用selector来分组pod。
（4）创建Ingress http/https，测试通过 http/https 访问应用。

四，高可用

根据Deployment+ nodeSeletor+pod反亲和性方式部署在k8s指定的两个work节点，然后通过keepalive+nginx实现nginx-ingress-controller高可用（框架如下图所示）。

1，安装ingress-controller

下载镜像及yaml文件安装：ingress-nginx-controller.v1.1.1.tar.gz

# 安装
kubectl apply -f ingress-deploy.yaml

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【如果报错】：

【解决办法】

执行一下命令，然后再次尝试创建内容！

kubectl delete -A ValidatingWebhookConfiguration ingress-nginx-admission

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至此，两个ingress-controller的pod，由于采用反亲和性，分别部署到两个节点上。

2，安装 配置keeplived+nginx

实现前端虚拟IP（VIP），两节点node机器上相互“漂移”。

（1）两台node节点分别安装

yum install  epel-release  nginx keepalived nginx-mod-stream  -y

（2）更改nginx.conf

# cat /etc/nginx/nginx.confuser nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;include /usr/share/nginx/modules/*.conf;events {worker_connections 1024;
}# 增加一下内容：为两台apiserver组件提供负载均衡
stream {log_format  main  '$remote_addr $upstream_addr - [$time_local] $status $upstream_bytes_sent';access_log  /var/log/nginx/k8s-access.log  main;upstream k8s-ingress-controller {server 192.168.40.181:80 weight=5 max_fails=3 fail_timeout=30s;   # node1的IP:PORTserver 192.168.40.182:80 weight=5 max_fails=3 fail_timeout=30s;   # node2 的IP:PORT}server {listen 30080; # 该监听端口需要大于30000-32000左右proxy_pass k8s-ingress-controller;}
}http {log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ''$status $body_bytes_sent "$http_referer" ''"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';access_log  /var/log/nginx/access.log  main;sendfile            on;tcp_nopush          on;tcp_nodelay         on;keepalive_timeout   65;types_hash_max_size 2048;include             /etc/nginx/mime.types;default_type        application/octet-stream;}

【备注】：

• server 反向服务地址和端口
• weight 主机权重
• max_fails 最大失败次数，达到该数值，则认为主机已挂掉，踢出
• fail_timeout 踢出后重新探测时间
• nginx监听端口变成大于30000的端口，才能代理ingress-controller。（比方说30080,问域名:30080）

（3）keepalive配置

主节点 和 备节点服务器的配置不同。

# cat /etc/keepalived/keepalived.conf global_defs { notification_email { [e-mail] [e-mail] [e-mail] } notification_email_from [e-mail]  smtp_server 127.0.0.1 smtp_connect_timeout 30 router_id NGINX_MASTER
} vrrp_script check_nginx {script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
}vrrp_instance VI_1 { state MASTER interface ens33      # 修改为实际网卡名virtual_router_id 51 # VRRP 路由 ID实例，每个实例是唯一的 priority 100         # 优先级，备服务器设置 90 advert_int 1         # 指定VRRP 心跳包通告间隔时间，默认1秒 authentication { auth_type PASS      auth_pass 1111 }  # 虚拟IPvirtual_ipaddress { 192.168.40.199/24  # 该网段需和物理机ip为同一个网段} track_script {check_nginx} 
}

【注意】：

• vrrp_script：指定检查nginx工作状态脚本（根据nginx状态判断是否故障转移）
• virtual_ipaddress：
  • 虚拟IP（VIP）
  • 192.168.40.199/24 # 该网段需和物理机ip为同一个网段
  • 该ip地址不能被占用，需要ping一下查看

【主/备配置参数区别】：

	主服务（node01）	备服务（node02）
state	MASTER	BACKUP
priority	100	90

（4）配置检测脚本check_nginx.sh

# cat check_nginx.sh#!/bin/bash
#1、判断Nginx是否存活
counter=$(ps -ef |grep nginx | grep sbin | egrep -cv "grep|$$" )
if [ $counter -eq 0 ]; then#2、如果不存活则尝试启动Nginxservice nginx startsleep 2#3、等待2秒后再次获取一次Nginx状态counter=$(ps -ef |grep nginx | grep sbin | egrep -cv "grep|$$" )#4、再次进行判断，如Nginx还不存活则停止Keepalived，让地址进行漂移if [ $counter -eq 0 ]; thenservice  keepalived stopfi
fi

添加授权，拥有可执行权限：chmod +x check_nginx.sh。

（5）两台node主机节点按顺序依次启动

systemctl daemon-reload
systemctl enable nginx keepalived
systemctl start nginx
systemctl start keepalived

（6）测试vip是否绑定成功

查看vip绑定位置：

通过停止keepalived，看看vip的位置，是否“漂移”！！！

3，控制器（deploy）创建pod及service

# cat ingress-service-pod.yamlapiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: ingress-service      # 创建service名称namespace: ingress-nginx   # 指定命名空间labels:app: ingress-service     # service自己标签
spec:selector: app: ingress-pod         # service 筛选pod标签version: v1type: ClusterIPports:- port: 80                 # service对外暴露的端口targetPort: 80           # 指定流量转发pod的目标端口
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: ingress-deploylabels: app: ingress-deploy-podversion: v1namespace: ingress-nginx
spec:replicas: 3revisionHistoryLimit: 8selector:matchLabels:app: ingress-podversion: v1strategy:rollingUpdate:maxSurge: 2maxUnavailable: 0template:metadata:labels:app: ingress-podversion: v1namespace: ingress-nginxspec:containers:- name: ingress-nginx-podimage: nginximagePullPolicy: IfNotPresentports:- name: web-portcontainerPort: 80protocol: TCPresources:requests:memory: "64Mi"cpu: "250m"limits:memory: "128Mi"cpu: "500m"  

4，创建ingress

# cat ingress.yamlapiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata: name: ingress-webnamespace: ingress-nginxlabels:app: ingress-webversion: v1
spec:ingressClassName: nginx  rules:- host: mdy.ingressweb.com        # 指定访问的域名http:paths:- backend:service:name: ingress-service   # 指定之前创建service的名称port:        number: 80            # 指定service的端口path: /                     # 指定访问的路径pathType: Prefix            

5，访问域名 http://mdy.ingressweb.com

本地主机host绑定：

192.168.40.199  mdy.ingressweb.com

6，构建Ingress HTTPS代理访问

HTTPS域名访问，需要购买证书，测试本地自建证书即可！

（1）创建并进入tls目录, 创建域名 mdy.ingressweb2.com证书

# cd /root/ingress/tlsopenssl genrsa -out tls-name.key 2048# 指定具体域名mdy.ingressweb2.com
openssl req -new -x509 -key tls-name.key -out tls-name.crt -subj /C=CN/ST=Beijing/L=Beijing/O=DevOps/CN=mdy.ingressweb2.com

（2）根据域名证书，创建生成secret

kubectl create secret tls ingress-secret --cert=tls-name.crt --key=tls-name.key

【注意】
kubectl create secret tls：为生产工具（tls为证书类型），固定写法。

（3）基于上面生产的ingress.yaml更改配置

# cat ingress.yamlapiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:name: ingress-web-httpsnamespace: ingress-nginxlabels:app: ingress-webversion: v1
spec:ingressClassName: nginxtls:                            # 定义证书- hosts:                        # 定义hosts- mdy.ingressweb2.com         # 指定域名（已被证书签发）secretName: ingress-secretrules:- host: mdy.ingressweb2.comhttp:paths:- backend:service:name: ingress-serviceport:number: 80path: /pathType: Prefix            

（4）访问域名 https://mdy.ingressweb2.com

本地主机host绑定：

192.168.40.199  mdy.ingressweb2.com