K8S-ingress

• 1. Ingress简介
• 2. 部署nginx-ingress-controller
• 3. 部署Deployment+NodePort模式的service
• • 3.1 ingress http 代理访问
  • 3.2 ingress http 代理访问虚拟主机
  • 3.3 ingress https 代理访问
  • 3.4 Basic Auth

service的作用体现在两个方面，对集群内部，它不断跟踪pod的变化，更新endpoint中对应pod的对象，提供了ip不断变化的pocl的服务发现机制;对集群外部，他类似负载均衡器，可以在集群内外部对pod进行访问。

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：少量服务在集群中运行时可以使用，当服务较多时，难以管理，适合测试环境
• LoadBalancer:受限于云平台，且通常在云平台部署LoadBalancer还需要额外的费用
• Ingress: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

Ingress组成

ingress：
ingress是一个API对象，通过yaml文件来配置，ingress对象的作用是定义请求如何转发到service的规则，可以理解为配置模板。
ingress通过http或https暴露集群内部service，给service提供外部URL、负载均衡、SSL/TLS能力以及基于域名的反向代理。ingress要靠ingress-controller来具体实现以上功能。
ingress-controller：
ingress-controller是具体实现反向代理及负载均衡的程序，对ingress定义的规则进行解析，根据配置的规则来实现请求转发。
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。

总结: ingress-controller才是负责具体转发的组件，通过各种方式将它暴露在集群入口，外部对集群的请求流量会先到ingress-controller，而ingress对象是用来告诉ingress-controller该如何转发请求，比如哪些域名、哪些URL要转发到哪些服务等等。

Ingress工作原理

ingress-controller通过和 kubernetes APIServer 交互，动态的去感知集群中ingress规则变化，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,再写到nginx-ingress-controller的pod里，这个ingress-controller的pod里运行着一个Ncinx服务，控制器会把生成的nginx配置写入/etc/nginx.conf文件中，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。

mkdir /opt/ingress && cd /opt/ingress

wget https://gitee.com/mirrors/ingress-nginx/raw/nginx-0.25.0/deploy/static/mandatory.yaml
#下载0.25版本mandatory.yaml，其中包含namespace，configmap，role等部署ingress-controller需要的资源
vim mandatory.yaml
- "networking.k8s.io"			#85行和100行的extensions下添加该内容，如果是0.30版本的不需要

ingress暴露方式

Deployment+LoadBalancer模式的service:
如果要把ingress部署在公有云，那用这种方式比较合适。用peployment部署ingress-controller，创建一个type为 LoadBalancer的service 关联这组pod。大部分公有云，都会为LoadBalancer的 service自动创建一个负载均衡器，通常还绑定了公网地址。只要把域名解析指向该地址，就实现了集群服务的对外暴露。

Daemonset+HostNetwork+nodeselector:
用DaemonSet结合nodeselector来部署ingress-controller到特定的node 上，然后使用HostNetwork直接把该pod与宿主机node的网络打通,直接使用宿主机的80/433端口就能访问服务。这时，ingress-controller所在的node机器就很类似传统架构的边缘节点，比如机房入口的nginx服务器。该方式整个请求链路最简单，性能相对NodePort模式更好。缺点是由于直接利用宿主机节点的网络和端口，一个node只能部署一个ingress-controller pod。比较适合大并发的生产环境使用。
Deployment+NodePort模式的Service:
同样用deployment模式部署ingress-controller，并创建对应的服务，但是type为NodePort。这样，ingress就会暴露在集群节点ip的特定端口上。由于nodeport暴露的端口是随机端口，一般会在前面再搭建一套负载均衡器来转发请求。该方式一般用于宿主机是相对固定的环境ip地址不变的场景。
NodePort方式暴露ingress虽然简单方便，但是NodePort多了一层NAI，在请求量级很大时可能对性能会有一定影响。

以下采用Daemonset+HostNetwork+nodeselector模式

指定nginx-ingress-controller运行在node02节点
kubectl label node node02 ingress=true
kubectl get  nodes --show-labels

修改delpoyment为daemonset，指定节点运行，并开启hostnetwork网络
vim mandatory.yaml
king: DaemonSet				#191行
#replicas: 1				#199行注释
spec: 
  hostNetwork: true			#212行以下添加三行
  nodeSelector:
    ingress: "true"

所有node节点下载quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.25.0

kubectl apply -f mandatory.yaml
kubectl get all -n ingress-nginx
在node02节点查看
netstat -natp |grep nginx
由于配置了hostnetwork，nginx已经在node主机本地监听80/443/8181端口。
其中8181是nginx-controller默认配置的一个defaultbackend。
这样，只要访问node主机有公网IP，就可以直接映射域名来对外网暴露服务了。
如果要nginx高可用的话,可以在多个node上部署，并在前面再搭建一套LVS+keepalive做负载均衡。

创建ingress规则

先创建deploy和svc
vim service-nginx.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-app
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
            - containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-app-svc
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
  selector:
    app: nginx

#创建Deployment资源时，apiVersion为apps/v1时需要配置spec.selector，若为extensions/v1beta1时可不配

创建ingress
vim ingress-app.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress1
spec:
  rules:
    - host: www.chh.com
      http:
        paths:
        - path: /
          backend:
            serviceName: nginx-app-svc
            servicePort: 80

kubectl get pods,svc
kubectl get ingress
master节点
vim /etc/hosts
192.168.74.208(node02节点IP） www.chh.com 
ingress部署在node02监听的是node02，所以只能通过node02d IP映射域名
curl www.chh.com		可通过域名访问nginx服务

kubectl exec -it -n ingress-nginx  pod名称 /bin/bash
可查看nginx的配置文件/etc/nginx/nginx.conf

mkdir /opt/ingress-nodeport
cd !$
下载mandatory.yaml文件
wget https://gitee.com/mirrors/ingress-nginx/raw/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml

wget https://gitee.com/mirrors/ingress-nginx/raw/nginx-0.30.0/deploy/static/provider/baremetal/service-nodeport.yaml

下载镜像：
docker pull quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.30.0		(镜像包从下载的mandatory.yaml中image获取)

kubectl apply -f .
kubectl get po,svc -owide -n ingress-nginx


ingress http 代理访问

创建deploy，service，ingress 资源
vim ingress-nginx.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-app
spec:
  replicas: 2
  template:
    metadata:  
      labels:
        name: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
            - containerPort: 80 
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-svc
spec:
  ports: 
    - port: 80    
      targetPort: 80
      protocol: TCP
    
  selector:
    name: nginx
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress
spec:
  rules:
    - host: www.chh.com
      http:
        paths:
        - path: /
          backend:
            serviceName: nginx-svc
            servicePort: 80

kubectl apply -f ingress-nginx.yaml
kubectl get po,svc -owide

dicker exec -it  bash
echo ingress-nodeport-1 >/usr/share/nginx/html/index/html
下面可以使用curl svc的clusterip访问nginx服务；

kubectl get svc -n ingress 		查看ingres对外暴露的端口
在/etc/hosts添加地址映射		（ip可以使用任意pod所在主机的地址）
node节点地址  ingress中配置的域名
192.168.74.168 www.chh.com

curl node节点地址:80对外暴露的端口

vim deploy-1.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: deployment1
spec:
  replicas: 2
  template:
    metadata:  
      labels:
        name: nginx1
    spec:
      containers:
        - name: nginx1
          image: nginx:1.15
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
            - containerPort: 80 
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-1
spec:
  ports: 
    - port: 80    
      targetPort: 80
      protocol: TCP
  selector:
    name: nginx1


vim deploy-2.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: deployment2
spec:
  replicas: 2
  template:
    metadata:  
      labels:
        name: nginx2
    spec:
      containers:
        - name: nginx2
          image: nginx:1.16
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
            - containerPort: 80 
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-2
spec:
  ports: 
    - port: 80    
      targetPort: 80
      protocol: TCP
  selector:
    name: nginx2


vim ingress-nginx.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress1
spec:
  rules:
    - host: www.chh1.com
      http:
        paths:
        - path: /
          backend:
            serviceName: svc-1
            servicePort: 80
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress2
spec:
  rules:
    - host: www.chh2.com
      http:
        paths:
        - path: /
          backend:
            serviceName: svc-2
            servicePort: 80


kubectl apply -f deploy1.yaml
kubectl apply -f deploy2.yaml
kubectl apply -f ingress-nginx.yaml

kubectl get po,svc -owide
kubectl get ingress
kubectl get svc -n ingress-nginx

vim /etc/hosts
192.168.74.168 www.chh1.com
192.168.74.208 www.chh2.com

curl www.chh1.com
curl www.chh2.com

mkdir /opt/ingress-nodeport/https
cd !$

1.创建ssl证书
openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout tls.key -out tls.crt -subj "/CN=nginxsvc/O=nginxsvc"

2.创建secret资源进行存储
kubectl create secret tls tls-secret --key tls.key --cert tls.crt

kubectl get secret
kubectl describe secret tls-secret


3. 创建deploy，svc，ingress资源
vim ingress-https.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-https
spec:
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        name: https
    spec:
      containers:
        - name: nginx-https
          image: nginx
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
            - containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-svc-https
spec:
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      protocol: TCP
  selector:
    name: https
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress-https
spec:
  tls:
    - hosts:
      - www.chh3.com
      secretName: tls-secret
  rules:
    - host: www.chh3.com
      http:
        paths:
        - path: /
          backend:
            serviceName: nginx-svc-https
            servicePort: 80

kubectl apply -f ingress-https.yaml
在访问客户端的hosts文件下添加映射（C:windowssystem32driversetchosts）

浏览器访问https://www/chh3/com:31629

mkdir /opt/ingress-nodeport/auth
cd !$

yum install -y httpd
htpasswd -c auth chh
kubectl create secret generic basic-auth --from-file=auth

创建ingress资源
vim ingress-auth.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-auth
  annotations:
  #设置基础认证类型basic
    nginx.ingress.kubernetes.io/auth-type: basic
    #设置secret资源
    nginx.ingress.kubernetes.io/auth-secret: basic-auth
    #设置认证窗口提示信息
    nginx.ingress.kubernetes.io/auth-realm: 'Authentication Required - chh'
spec:
  rules:
    - host: www.chh-auth.com
      http:
        paths:
        - path: /
          backend:
            serviceName: svc-2
            servicePort: 80

kubectl apply -f ingress-auth.yaml