service的作用体现在两个方面:
-
集群内部:不断追踪pod的变化。他会更新endpoint中的pod对象,基于pod的IP地址不断变化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。
service有四种类型:
ClusterIP:创建service的默认类型
NodePort:容器端口 > service端口 > nodeport。 设定了nodeport后,每个节点都会有一个端口被打开。 端口范围:30000-32767。 访问: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的IP地址
extrenal:域名映射。
什么是ingress?
ingress是一个API对象,通过yaml文件进行配置。
ingress的作用:是定义请求如何转发到service的规则。相当于一个配置模板
ingress通过http和https暴露集群内部的service。
ingress给service提供外部的URL域名,负载均衡以及ssl/tls(加密的https)的能力。实现一个基于域名的负载均衡。
ingress-controller
ingress-controller的作用就是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的配置规则进行请求转发。
ingress-controlle是以pod的方式运行在集群中
ingress-controller不是k8s自带的组件功能。他是一个统称,只要这个组件可以实现反向代理和负载均衡可以对ingress进行解析的、可以根据规则请求转发的都是ingress-controller
nginx-ingress-controller、traefik都是开源的ingress-controller
ingress资源的定义项
1、 定义外部流量的路由规则
2、 定义了服务的暴露方式、主机名、访问路径和其他的选项。
3、 实现负载均衡。这是由ingress-controller实现的。
ingress暴露服务的方式
1、 deployment+LoadBalancer模式:这种模式是将ingress部署在公有云。例如:华为云、阿里云、腾讯云等
在ingress的配置文件内会有一个type。type会以键值对形式设置 type: LoadBalancer
公有云平台会为 LoadBalancer 的service创建一个负载均衡器。绑定一个公网地址。通过域名指向公网地址。就可以实现集群对外暴露。
2、 DaemonSet+hostnetwork+nodeSelector模式:
其中DaemonSet会在每个节点创建一个pod。
hostnetwork表示pod和节点主机共享网络命名空间。容器内可以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之内部署一个ingress-controller pod。
DaemonSet+hostnetwork+nodeSelector模式性能最好,比较适合大并发的生产环境。
ingress的数据流向图:
-
客户端发起请求域名将先到DNS
-
DNS开始解析域名。映射到ingress-controller所在的节点
-
ingress-controller以pod形式运行在节点上。hostnetwork可以和节点主机共享网络
-
ingress的配置来定义URL的地址
-
根据ingress的标签匹配将请求转发到service
-
service寻找endpoints发现匹配能够转发的pod
-
最终还是由ingress-controller将(http/https)请求转发到不同的pod上。实现负载均衡
service和endpoints在这里起发现和监控的总用
实际的负载均衡由ingress-controller实现
DaemonSet+hostnetwork+nodeSelector模式如何实现?
实验部署:
master01 20.0.0.32
node01 20.0.0.34
node02 20.0.0.35
master01--
修改ingress的yaml文件
vim mandatory.yaml
191 #kind: Deployment
192 kind: DaemonSet
200 # replicas: 1
215 hostNetwork: true
220 test1: "true"
每台节点主机都添加nginx-ingress-controller镜像
tar -xf ingree.contro-0.30.0.tar.gz
docker load -i ingree.contro-0.30.0.tar
master01--
kubectal get pod -n ingress-nginx
kubectl label nodes node02 ingress=true
kubectl apply -f mandatory.yaml
master01---
vim nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: nfs-pvc
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany
storageClassName: nfs-client-storageclass
resources:
requests:
storage: 2Gi
---
#定义pod
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-app
labels:
app: nginx1
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx1
template:
metadata:
labels:
app: nginx1
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.22
volumeMounts:
- name: nfs-pvc
mountPath: /usr/share/nginx/html
volumes:
- name: nfs-pvc
persistentVolumeClaim:
claimName: nfs-pvc
---
#定义service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-app-svc
spec:
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
selector:
app: nginx1
---
#定义ingress
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: nginx-app-ingress
spec:
rules:
- host: www.test1.com
http:
paths:
- path: /
#匹配工作目录的根目录
pathType: Prefix
#根据前缀进行匹配 只要是/开头的都可以匹配到例如/ www.test1.com/www1/www2/www3
backend:
#指定后台服务器
service:
name: nginx-app-svc
port:
number: 80
vim /etc/hosts
20.0.0.32 master01
20.0.0.34 node01
20.0.0.35 node02 www.test1.com
20.0.0.36 hub.test.com k8s5
#做域名和地址映射
k8s5---
进入挂载卷之后
echo 123 > index.html
master01---
curl www.test1.com
#测试网页是否可以访问
实验完成!
创建地址映射
回到k8s主机查看共享目录是否生成
测试访问是否成功
8181端口,nginx-controller默认配置的一个bachend。反向代理的端口。
所有请求当中。只要是不符合ingress配置的请求就会转发到8181端口
deployment+NodePort模式
deployment+NodePort的数据流向图:
实验部署:
master01---
vim mandatory.yaml
191 kind: Deployment
215 #hostNetwork: true
200 replicas: 1
219 kubernetes.io/os: linux
220 #test1: "true"
kubectl apply -f mandatory.yaml
wget https://gitee.com/mirrors/ingress-nginx/raw/nginx-0.30.0/deploy/static/provider/baremetal/service-nodeport.yaml
#获取service.yaml文件
vim service-nodeport.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: ingress-nginx
namespace: ingress-nginx
labels:
app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
spec:
type: NodePort
ports:
- name: http
port: 80
targetPort: 80
protocol: TCP
- name: https
port: 443
targetPort: 443
protocol: TCP
selector:
app.kubernetes.io/name: ingress-nginx
app.kubernetes.io/part-of: ingress-nginx
#执行这个yaml文件,会生成一个service。在ingress-nginx这个命名空间生成一个service。
#所有的controller的请求都会从这个定义的service的nodeport的端口。
#把请求转发到自定义的service的pod
kubectl apply -f service-nodeport.yaml
vim nodeport.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: nfs-pvc2
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany
storageClassName: nfs-client-storageclass
resources:
requests:
storage: 2Gi
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-app2
labels:
app: nginx2
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx2
template:
metadata:
labels:
app: nginx2
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.22
volumeMounts:
- name: nfs-pvc2
mountPath: /usr/share/nginx/html
volumes:
- name: nfs-pvc2
persistentVolumeClaim:
claimName: nfs-pvc2
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-app-svc1
spec:
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
selector:
app: nginx2
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: nginx-app-ingress
spec:
rules:
- host: www.test2.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: nginx-app-svc1
port:
number: 80
kubectl apply -f nodeport.yaml
k8s5---
查看挂载目录
echo 123 > index.html
master01---
vim /etc/hosts
20.0.0.32 master01
20.0.0.34 node01
20.0.0.35 node02 www.test1.com www.test2.com
20.0.0.36 hub.test.com k8s5 www.test1.com
curl www.test2.com:31456
实验完成!
nodeport不再是deployment的service创建的
而是由ingress创建的
-
url请求先到ingress
-
ingress根据标签匹配ingress-nodeport
-
通过标签寻找指定的service
-
最终由service找到deployment
核心的控制组件时nginx-ingress-controller
host----ingress的配置找到pod----controller----把请求发到pod
nodeport-----controller-----ingress----service----pod
nodeport暴露端口的方式是最简单的。nodeport多了一层net(地址转换)
并发量大的对性能会有一定影响。内部都会用nodeport
通过虚拟主机的方式实现http代理
通过ingress的方式实现:一个ingress可以访问不同的主机
实验举例:
vim pod1.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: deployment1
labels:
test: nginx1
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
test: nginx1
template:
metadata:
labels:
test: nginx1
spec:
containers:
- name: nginx1
image: nginx:1.22
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: svc-1
spec:
ports:
- port: 80
targetPort: 80
protocol: TCP
selector:
test: nginx1
vim pod2.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: deployment1
labels:
test2: nginx2
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
test2: nginx2
template:
metadata:
labels:
test2: nginx2
spec:
containers:
- name: nginx2
image: nginx:1.22
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: svc-2
spec:
ports:
- port: 80
targetPort: 80
protocol: TCP
selector:
test2: nginx2
vim pod-ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: ingress1
spec:
rules:
- host: www.test1.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: svc-1
port:
number: 80
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: ingress2
spec:
rules:
- host: www.test2.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: svc-2
port:
number: 80
kubectl apply -f pod.yaml
kubectl apply -f pod2.yaml
kubectl apply -f pod-ingress.yaml
vim /etc/hosts
20.0.0.32 master01
20.0.0.34 node01 www.test1.com www.test2.com
20.0.0.35 node02 www.test1.com www.test2.com
20.0.0.36 hub.test.com k8s5 www.test1.com
curl www.test1.com:31456
curl www.test2.com:31456
访问成功实验完成!
daemonset+hostnetwork+nodeselector实现访问多个主机
实验举例:
vim daemoset-hostnetwork-nodeselector1.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: nfs-pvc1
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany
storageClassName: nfs-client-storageclass
resources:
requests:
storage: 2Gi
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-app1
labels:
app: nginx1
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: nginx1
template:
metadata:
labels:
app: nginx1
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.22
volumeMounts:
- name: nfs-pvc1
mountPath: /usr/share/nginx/html
volumes:
- name: nfs-pvc1
persistentVolumeClaim:
claimName: nfs-pvc1
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-app-svc1
spec:
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
selector:
app: nginx1
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: nginx-app-ingress1
spec:
rules:
- host: www.test1.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: nginx-app-svc1
port:
number: 80
kubectl apply -f daemoset-hostnetwork-nodeselector1.yaml
vim daemoset-hostnetwork-nodeselector2.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: nfs-pvc2
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany
storageClassName: nfs-client-storageclass
resources:
requests:
storage: 2Gi
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-app2
labels:
app: nginx2
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: nginx2
template:
metadata:
labels:
app: nginx2
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.22
volumeMounts:
- name: nfs-pvc2
mountPath: /usr/share/nginx/html
volumes:
- name: nfs-pvc2
persistentVolumeClaim:
claimName: nfs-pvc2
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-app-svc2
spec:
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
selector:
app: nginx2
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: nginx-app-ingress2
spec:
rules:
- host: www.test2.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: nginx-app-svc2
port:
number: 80
kubectl apply -f daemoset-hostnetwork-nodeselector2.yaml
vim mandatory.yaml
192 kind: DaemonSet
200 #replicas: 1
215 hostNetwork: true
219 #kubernetes.io/os: linux
220 test1: "true"
kubectl apply -f mandatory.yaml
curl www.test1.com
curl www.test2.com
实验完成!!
通过虚拟主机的方式实现http代理
通过ingress的方式实现:一个ingress可以访问不同的主机
实验举例:
vim pod1.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: deployment1
labels:
test: nginx1
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
test: nginx1
template:
metadata:
labels:
test: nginx1
spec:
containers:
- name: nginx1
image: nginx:1.22
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: svc-1
spec:
ports:
- port: 80
targetPort: 80
protocol: TCP
selector:
test: nginx1
vim pod2.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: deployment1
labels:
test2: nginx2
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
test2: nginx2
template:
metadata:
labels:
test2: nginx2
spec:
containers:
- name: nginx2
image: nginx:1.22
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: svc-2
spec:
ports:
- port: 80
targetPort: 80
protocol: TCP
selector:
test2: nginx2
vim pod-ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: ingress1
spec:
rules:
- host: www.test1.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: svc-1
port:
number: 80
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: ingress2
spec:
rules:
- host: www.test2.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: svc-2
port:
number: 80
kubectl apply -f pod.yaml
kubectl apply -f pod2.yaml
kubectl apply -f pod-ingress.yaml
vim /etc/hosts
20.0.0.32 master01
20.0.0.34 node01 www.test1.com www.test2.com
20.0.0.35 node02 www.test1.com www.test2.com
20.0.0.36 hub.test.com k8s5 www.test1.com
curl www.test1.com:31456
curl www.test2.com:31456
访问成功实验完成!
ingress实现https代理访问
https拥有证书和密钥。
需要创建证书和密钥
secrets保存密钥信息。部署pod时把secrets挂载到pod
实验举例:
openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout tls.key -out tls.crt -subj "/CN=nginxsvc/O=nginxsvc"
#req:生成证书文件命令
#x509:生成x.509自签名的证书
#-sha256:表示使用shaa-256的散列算法
#-nodes:表示生成的密钥不加密
#-days 365:证书有效期是365天
#-newkey rsa:2048:表示使用RSA的密钥队,长度是2048位
#-keyout tls.key:生成密钥文件
#-out tls.crt:生成证书文件
#-subj "/CN=nginxsvc/O=nginxsvc":表示添加一个主题
#CN:common name 名称
#O:表示organization组织
kubectl create secret tls tls-secret --key tls.key --cert tls.crt
#创建secret保存密钥和证书
vim ingress-https.yaml
#定义pod
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-https
labels:
app: https
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: https
template:
metadata:
labels:
app: https
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.22
---
#定义service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-svc
spec:
ports:
- port: 80
targetPort: 80
protocol: TCP
selector:
app: https
---
#定义ingress和加密key
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: nginx-ingress-https
spec:
tls:
- hosts:
- www.123ccc.com
secretName: tls-secret
#加密的配置保存在ingress当中
#请求---ingress-controller---ingress---转发到service
#目的是为了先验证通过,再实现转发到service对应的pod
#在代理进行时就要先验证密钥队,然后再把请求转发到service对应的pod
rules:
- host: www.123ccc.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
#定义使用那个service的名称
service:
name: nginx-svc
#定义使用那个pod的名称
port:
number: 80
kubectl apply -f ingress-https.yaml
kubectl get svc -n ingress-nginx -o wide
curl -k https://www.123ccc.com:端口号
https方式同样可以实现负载均衡轮询
内部:DNS解析、地址映射
外部:收费
nginx的登录账户认证
实验举例:
htpasswd -c auth zyg
New password: 123456
Re-type new password: 123456
kubectl create secret generic basic-auth --from-file=auth
vim basic-auth.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: ingress-auth
annotations:
#开启认证模块的配置
nginx.ingress.kubernetes.io/auth-type: basic
#设置认证类型为basic。是k8s自带的认证加密模块
nginx.ingress.kubernetes.io/auth-secret: basic-auth
#把认证的加密模块导入到ingress当中
nginx.ingress.kubernetes.io/auth-realm: 'Authentication Required-zyg'
#设置认证窗口的提示信息。
spec:
rules:
- host: www.zyg.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: nginx-svc
port:
number: 80
#使用http创建basic-auth
#开启认证加密的文件
#创建ingress开启认证模式
#将auth配置文件导入ingress当中
在虚拟机访问测试
nginx的重写重定向
实验举例:
vim nginx-rewite.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: nginx-rewrite
annotation:
nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: https://www.123ccc.com:30416
#访问页面会跳转到指定页面
spec:
rules:
- host: www.zyg1.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: nginx-svc
port:
number: 80
#只要访问www.zyg.com:端口号就可以跳转到www.123ccc.com:端口号
kubectl apply -f nginx-rewite.yaml
traefik ingress controller
traefik是一个为了让部署微服务更加快捷而诞生的http的反向代理,负载均衡。是七层代理工作在应用层和nginx-ingress-controller一样
traefik可以实时的和k8s的api进行交互可以感知后端servic以及pod的变化。可以自动更新配置和重载。
traefik它可以自动感知后端的变化
traefik的部署方式
-
daemonset方式
-
deployment方式
daemonset方式的特点
daemonset方式一般用于对外集群
因为对外的业务经常变更使用daemonset可以自动发现服务配置所以用于对外
设置对外服务的标签:traefik-type: external
-
每个节点都会部署一个traefik
-
具有节点感知功能。可以自动发现、更新容器的配置。不需要手动重载。可以直接生效
缺点:资源占用较多。资源利用率不是很好。无法扩缩容。
大型的集群中daemonset可能会运行多个traefik的实例。尤其是在节点上不需要大量容器运行的情况下。
deployment方式的特点
deployment方式一般用于对内集群
因为集群内部相对稳定,更新和变化也比较少,适合deployment
设置对内服务标签:traefik-type: internal
-
集中办公控制,可以使用少量的实例来运行处理整个集群的流量
-
容易升级和维护
缺点:deployment的负载均衡不会均分到每个节点。
他无法感知容器内部配置的变化,需要手动更新
nginx-ingress和traefik-ingress的区别
相同点:
-
工作原理一样。都是七层代理
-
都可以动态更新配置
-
都可以自动发现服务
traefik-ingress的自动更新重载更快,更方便
nginx-ingress相对较慢
traefik-ingress的并发能力只有nginx-ingress的6成 60%
deployment方式
实验举例:
先启动rbac权限再启动deployment最后启动ui
vim traefik-ingress-nginx.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-traefik
labels:
nginx: traefik
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
nginx: traefik
template:
metadata:
labels:
nginx: traefik
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.22
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-traefik-svc1
spec:
ports:
- port: 80
targetPort: 80
protocol: TCP
selector:
nginx: traefik
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: nginx-traefik-test1
spec:
rules:
- host: www.yyw.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: nginx-traefik-svc1
port:
number: 80
到浏览器访问测试:20.0.0.32:31095
测试自动发现机制
修改yaml文件中的副本数测试
总结
ingress的类型:
-
nginx-ingress-controller
-
traefik-ingress-controller
这两个都是开源的控制器
nginx-ingress-controller控制器三种模式:
-
deployment+loadbalancer:公有云提供负载均衡的公网地址
-
daemonset+hostnetwork+nodeselector:和节点服务共享网络,一个节点一个controller pod。使用宿主机的端口性能最好,适合大并发
-
deployment+nodeport:最常见也是最常用,也是最简单的方法。但是性能不太好,多了一层nat地址转发。
适用于高并发、大集群使用
traefik-ingress-controller控制器模式:
daemonset:对外,开源自动更新容器配置。使用hostnetwork模式 使用节点网络
deployment:对内 无法自动更新配置。使用nodeport模式。
适用于小集群
https:
-
生成证书和密钥
-
创建secret保存证书和密钥
加密认证:
-
htpasswd -c auth:认证文件只能是auth
-
创建ingress时指定认证的类型、导入密钥文件、最后加上密钥信息
-
定义ingress的规则
annotations:
#开启认证模块的配置
nginx.ingress.kubernetes.io/auth-type: basic
#设置认证类型为basic。是k8s自带的认证加密模块
nginx.ingress.kubernetes.io/auth-secret: basic-auth
#把认证的加密模块导入到ingress当中
nginx.ingress.kubernetes.io/auth-realm: 'Authentication Required-zyg'
#设置认证窗口的提示信息。
重定向:文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-808401.html
在指定的ingres文件当中声明的url都会跳转到这个地址文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-808401.html
nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: https://www.123ccc.com:30416
#在指定的ingres文件当中声明的url都会跳转到这个地址
到了这里,关于k8s的对外服务---ingress的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!