Ingress企业实战：部署高可靠性Ingress篇

什么是Ingress

当你在Kubernetes集群中运行多个应用程序时，每个应用程序都有自己的服务。为了让外部用户访问这些应用程序，就好像他们访问网站一样，我们需要一种方法来管理流量的分配和路由。这就是Ingress的作用。

想象一下，您的Kubernetes集群就像一个大型的公寓楼，每个公寓是一个应用程序。而Ingress就是大楼的大门，允许外部人员进入。大门上有一个保安，他会检查来访者的目的地，并根据他们的要求告诉他们去哪里。

Ingress就是这个保安，他知道应该将来自某个网址的请求引导到特定的应用程序。这可以通过不同的规则来实现，就像保安知道哪个公寓对应哪个房间号一样。这样，当人们访问不同的网址时，保安就会将他们引导到正确的应用程序。

要使保安工作，您需要在大门口放置一个标志，告诉保安如何引导来访者。在Kubernetes中，这个标志就是Ingress对象。而控制这个保安的是Ingress Controller，它就像是保安的老板，负责确保保安按照标志上的规则来引导人们。

总而言之，Ingress就是一种管理外部流量的方式，它允许您告诉集群如何将请求引导到正确的应用程序，就像大门保安将人们引导到正确的公寓一样。这使得外部用户能够方便地访问您在Kubernetes中运行的不同应用程序。

高可靠Ingress架构

高可靠架构首先解决的就是单点故障，通常在Kubernetes中采用多副本部署方式，同时由于Ingress作为集群流量接入口，建议采用一个Ingress服务独占一个Ingress节点的方式，以避免业务应用与Ingress服务发生资源抢占。架构图如下：

部署高可靠Ingress

环境介绍

代码语言：shell

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$ kubectl get nodes
NAME                     STATUS   ROLES           AGE     VERSION
cluster-control-plane    Ready    control-plane   4m5s    v1.27.3
cluster-control-plane2   Ready    control-plane   3m47s   v1.27.3
cluster-control-plane3   Ready    control-plane   2m59s   v1.27.3
cluster-worker           Ready    <none>          2m50s   v1.27.3
cluster-worker2          Ready    <none>          2m52s   v1.27.3
cluster-worker3          Ready    <none>          2m54s   v1.27.3
cluster-worker4          Ready    <none>          2m52s   v1.27.3
cluster-worker5          Ready    <none>          2m54s   v1.27.3

注：当前环境为kubernetes v1.27.3

版本选择

选择Ingress-nginx最新版本1.8.1，支持的kubernetes 1.27,1.26, 1.25, 1.24版本

	Ingress-NGINX version	k8s supported version	Alpine Version	Nginx Version	Helm Chart Version
🔄	v1.8.1	1.27,1.26, 1.25, 1.24	3.18.2	1.21.6	4.7.*
🔄	v1.8.0	1.27,1.26, 1.25, 1.24	3.18.0	1.21.6	4.7.*
🔄	v1.7.1	1.27,1.26, 1.25, 1.24	3.17.2	1.21.6	4.6.*
🔄	v1.7.0	1.26, 1.25, 1.24	3.17.2	1.21.6	4.6.*
🔄	v1.6.4	1.26, 1.25, 1.24, 1.23	3.17.0	1.21.6	4.5.*
	v1.5.1	1.25, 1.24, 1.23	3.16.2	1.21.6	4.4.*
	v1.4.0	1.25, 1.24, 1.23, 1.22	3.16.2	1.19.10†	4.3.0
	v1.3.1	1.24, 1.23, 1.22, 1.21, 1.20	3.16.2	1.19.10†	4.2.5
	v1.3.0	1.24, 1.23, 1.22, 1.21, 1.20	3.16.0	1.19.10†	4.2.3
	v1.2.1	1.23, 1.22, 1.21, 1.20, 1.19	3.14.6	1.19.10†	4.1.4
	v1.1.3	1.23, 1.22, 1.21, 1.20, 1.19	3.14.4	1.19.10†	4.0.19
	v1.1.2	1.23, 1.22, 1.21, 1.20, 1.19	3.14.2	1.19.9†	4.0.18
	v1.1.1	1.23, 1.22, 1.21, 1.20, 1.19	3.14.2	1.19.9†	4.0.17
	v1.1.0	1.22, 1.21, 1.20, 1.19	3.14.2	1.19.9†	4.0.13
	v1.0.5	1.22, 1.21, 1.20, 1.19	3.14.2	1.19.9†	4.0.9
	v1.0.4	1.22, 1.21, 1.20, 1.19	3.14.2	1.19.9†	4.0.6
	v1.0.3	1.22, 1.21, 1.20, 1.19	3.14.2	1.19.9†	4.0.5
	v1.0.2	1.22, 1.21, 1.20, 1.19	3.14.2	1.19.9†	4.0.3
	v1.0.1	1.22, 1.21, 1.20, 1.19	3.14.2	1.19.9†	4.0.2
	v1.0.0	1.22, 1.21, 1.20, 1.19	3.13.5	1.20.1	4.0.1

安装 Ingress

代码语言：shell

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# 安装ingress
$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v1.8.1/deploy/static/provider/cloud/deploy.yaml
namespace/ingress-nginx created
serviceaccount/ingress-nginx created
serviceaccount/ingress-nginx-admission created
role.rbac.authorization.k8s.io/ingress-nginx created
role.rbac.authorization.k8s.io/ingress-nginx-admission created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/ingress-nginx created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/ingress-nginx-admission created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/ingress-nginx created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/ingress-nginx-admission created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/ingress-nginx created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/ingress-nginx-admission created
configmap/ingress-nginx-controller created
service/ingress-nginx-controller created
service/ingress-nginx-controller-admission created
deployment.apps/ingress-nginx-controller created
job.batch/ingress-nginx-admission-create created
job.batch/ingress-nginx-admission-patch created
ingressclass.networking.k8s.io/nginx created
validatingwebhookconfiguration.admissionregistration.k8s.io/ingress-nginx-admission created
查看安装状态
$ kubectl get deploy,pod -n ingress-nginx

NAME                                       READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE

deployment.apps/ingress-nginx-controller   1/1     1            1           75s
NAME                                            READY   STATUS      RESTARTS   AGE

pod/ingress-nginx-admission-create-qf7ln        0/1     Completed   0          74s

pod/ingress-nginx-admission-patch-7nxmr         0/1     Completed   0          74s

pod/ingress-nginx-controller-79d66f886c-v5d9f   1/1     Running     0          74s
如上状态，说明安装成功

到此为止，Ingress安装成功了！

Ingress HPA

一般情况下，Ingress已经有足够能力应对业务的突发情况，为了避免高负载情况下仍然不满足需求，我们可以通过HPA进行对Ingress进行水平扩容，接下来我们来配置一下，

代码语言：shell

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# 安装metrics-server
$ kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/high-availability-1.21+.yaml

serviceaccount/metrics-server created

clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/system:aggregated-metrics-reader created

clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/system:metrics-server created

rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/metrics-server-auth-reader created

clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/metrics-server:system:auth-delegator created

clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/system:metrics-server created

service/metrics-server created

deployment.apps/metrics-server created

poddisruptionbudget.policy/metrics-server created

apiservice.apiregistration.k8s.io/v1beta1.metrics.k8s.io created
创建HPA
$ cat hpa.yml

apiVersion: autoscaling/v2

kind: HorizontalPodAutoscaler

metadata:

name: ingress-nginx-controller-hpa

namespace: ingress-nginx

spec:

scaleTargetRef:

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

name: ingress-nginx-controller  # Deployment Name

minReplicas: 3   # 最小副本数

maxReplicas: 6   # 最大副本数

metrics:

resource:

name: cpu

target:

averageUtilization: 80 # 阈值

type: Utilization

type: Resource

$ kubectl apply -f hpa.yml -n ingress-nginx

horizontalpodautoscaler.autoscaling/ingress-nginx-controller-hpa created

最佳实践

接下来，咱们通过最佳实践，验证一下ngress的功能是否正常！

代码语言：shell

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# 部署应用

$ cat deployment.yml

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

name: demo

labels:

app: demo

spec:

replicas: 1

selector:

matchLabels:

app: demo

template:

metadata:

labels:

app: demo

spec:

containers:

- name: demo

imagePullPolicy: Always

image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/kubesre01/demo:v1

ports:

- containerPort: 8080
apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

name: demo-svc

spec:

type: ClusterIP

selector:

app: demo

ports:

- port: 8080

targetPort: 8080

$ kubectl apply -f deployment.yml

deployment.apps/demo created

service/demo-svc created
创建ingress对象
$ cat ingress.yml

apiVersion: networking.k8s.io/v1

kind: Ingress

metadata:

name: demo

spec:

rules:

host: demo.kubesre.com  # 访问域名

http:

paths:

path: /info    # uri

pathType: Prefix  # 匹配方式

backend:

service:

name: demo-svc  # Service Name

port:

number: 8080  # Service访问端口

ingressClassName: nginx

$ kubectl apply -f ingress.yml

ingress.networking.k8s.io/demo created

pathType：参数说明：

ImplementationSpecific：对于这种路径类型，匹配方法取决于 IngressClass。具体实现可以将其作为单独的 pathType 处理或者与 Prefix 或 Exact 类型作相同处理。
Exact：精确匹配 URL 路径，且区分大小写。
Prefix：基于以 / 分隔的 URL 路径前缀匹配。匹配区分大小写，并且对路径中的元素逐个完成。路径元素指的是由 / 分隔符分隔的路径中的标签列表。如果每个 p 都是请求路径 p 的元素前缀，则请求与路径 p 匹配。

访问：

代码语言：shell

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# 出现如下信息，说明访问成功了

$ curl demo.kubesre.com/info

{"message":"云原生运维圈！"}

总结

本文介绍了什么是Ingress，以及高可用部署解决了哪些问题并通过实战进行讲解，接下来文章内容中会分享更多企业级实战案例，请敬请期待！

Ingress企业实战：部署高可靠性Ingress篇

什么是Ingress

高可靠Ingress架构

部署高可靠Ingress

环境介绍

版本选择

安装 Ingress

查看安装状态

`如上状态，说明安装成功`

Ingress HPA

创建HPA

`$ kubectl apply -f hpa.yml -n ingress-nginx horizontalpodautoscaler.autoscaling/ingress-nginx-controller-hpa created`

最佳实践

创建ingress对象

总结