kubernetes之流量入口控制Ingress Controller

kubernetes之Ingress controller

前言:

  traefik

  Traefik是一个用Golang开发的轻量级的Http反向代理和负载均衡器。由于可以自动配置和刷新backend节点,目前可以被绝大部分容器平台支持,例如Kubernetes,Swarm,Rancher等。由于traefik会实时与Kubernetes API交互,所以对于Service的节点变化,traefik的反应会更加迅速。总体来说traefik可以在Kubernetes中完美的运行.

  Nginx-Ingress-Controller

  Nginx-Ingress-Controller对于绝大多数刚刚接触k8s的人来说都比较熟悉,一个对外暴露service的7层反向代理。目前最新代号0.9.0-beta.15,可见目前nginx-ingress-control仍然处于beta版本。不过接触过的人还是明白nginx-ingress-control强大的Annotate配置,可以为service提供丰富的个性化配置,这点对于traefik来说是目前还无法打到的地步。

部署:

  要使用 traefik,我们同样需要部署 traefik 的 Pod,由于我们演示的集群中只有 master 节点有外网网卡,所以我们这里只有 master 这一个边缘节点,我们将 traefik 部署到该节点上即可。首先,为安全起见我们这里使用 RBAC 安全认证方式:(rbac.yaml):

vim traefik-rbac.yaml

---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: traefik-ingress-controller
  namespace: kube-ops
---  
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: traefik-ingress-controller
rules:
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - services
      - endpoints
      - secrets
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
  - apiGroups:
      - extensions
    resources:
      - ingresses
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: traefik-ingress-controller
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: traefik-ingress-controller
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: traefik-ingress-controller
  namespace: kube-ops

  kubectl apply -f traefik-rbac.yaml  

[root@kubemaster traefik]# kubectl get ClusterRole -n kube-ops|grep traefik
traefik-ingress-controller                                             11m
[root@kubemaster traefik]# kubectl get ClusterRoleBinding -n kube-ops|grep traefik
traefik-ingress-controller                             2m36s
[root@kubemaster traefik]# kubectl get sa -n kube-ops
NAME                         SECRETS   AGE
default                      1         44h
prometheus                   1         14h
traefik-ingress-controller   1         11m
[root@kubemaster traefik]# 
可以查看到SA、ClusterRole和ClusterRoleBinding资源

  vim traefik-deployment.yaml

---
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: traefik-ingress-controller
  namespace: kube-ops
  labels:
    k8s-app: traefik-ingress-lb
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: traefik-ingress-lb
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: traefik-ingress-lb
        name: traefik-ingress-lb
    spec:
      serviceAccountName: traefik-ingress-controller
      terminationGracePeriodSeconds: 60
      containers:
      - image: traefik
        name: traefik-ingress-lb
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
          hostPort: 80
        - name: admin
          containerPort: 8080
        args:
        - --api
        - --kubernetes
        - --logLevel=INFO
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: traefik-ingress-service
  namespace: kube-ops
spec:
  selector:
    k8s-app: traefik-ingress-lb
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      name: web
    - protocol: TCP
      port: 8080
      name: admin
  type: NodePort

此处在containerPort里面的字段hostPort指定了,此容器的端口直接映射到宿主机的80端口,在创建Ingress资源之前,我们先需要创建一个演示的web应用
  
我开始部署一个测试的app应用,vim traefik-backend-app.yaml 部署了一个deployment和service,然后测试访问.这里我们部署的应用只能通过ClusterIP访问,而且ClusterIP只能是K8S集群内部才能访问的。如果需要从宿主机的外部访问到这个app应用,就需要把Service修改成NodePort的类型。
  加入有上百个应用在一个宿主机上面运行,那么修改成NodePort的类型的Service,一个宿主机的Iptables防火墙需要增加上百条策略,而且每一个宿主机都需要这样操作,势必会带来管理上的不便。这也就是为什么会产生Ingress资源的原因。客户访问k8s集群里面的web应用的流程应该是首先访问到公司的外部SLB设备(可以是硬件的负载均衡器比如F5等,也可以是
软件比如LVS等。然后在从外部的LB设备到k8s集群的Ingress Controller。Ingress Controller就是k8s集群的访问入口,相当于nginx服务器一样。Ingress Controller既可以支持https协议,也可以通过虚拟主机或者URL映射的方式调用后端的upstream服务器。后端的upstream服务器就是真正运行的Pod.所以k8s集群只需要将Ingress Controller映射出去即可;

kubernetes之流量入口控制Ingress Controller

[root@kubemaster traefik]# kubectl get pods -n kube-ops 
NAME                                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
myapp-deploy-6b56d98b6b-65jc9                 1/1     Running   0          7m30s
myapp-deploy-6b56d98b6b-r92p8                 1/1     Running   0          7m30s
myapp-deploy-6b56d98b6b-rrb5b                 1/1     Running   0          7m30s
node-exporter-788bd                           1/1     Running   1          43h
node-exporter-7vfs7                           1/1     Running   1          43h
node-exporter-xkj2b                           1/1     Running   1          43h
prometheus-848d44c7bc-zwlb8                   1/1     Running   0          15h
redis-58c6c94968-qcq6p                        2/2     Running   2          44h
traefik-ingress-controller-86d4b5fcbf-6pfm5   1/1     Running   0          25m
traefik-ingress-controller-86d4b5fcbf-bs69c   1/1     Running   0          25m
[root@kubemaster traefik]# kubectl get svc -n kube-ops 
NAME                      TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)                       AGE
myapp                     ClusterIP   10.98.239.156    <none>        80/TCP                        8m47s
prometheus                NodePort    10.109.108.37    <none>        9090:31312/TCP                44h
redis                     ClusterIP   10.100.225.179   <none>        6379/TCP,9121/TCP             44h
traefik-ingress-service   NodePort    10.111.9.88      <none>        80:30582/TCP,8080:30048/TCP   25m

[root@kubemaster traefik]# curl 10.98.239.156
Hello MyApp | Version: v2 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp
  namespace: kube-ops 
spec:
  selector:
    app: myapp
    release: canary
  ports:
  - name: http 
    targetPort: 80
    port: 80
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp-deploy 
  namespace: kube-ops
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
      release: canary
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
        release: canary
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: ikubernetes/myapp:v2
        ports:
        - name: http
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