本文是有态度马甲的第185篇原创。
本文记录了k8s中核心对象Ingress的产生背景和实现机制。
我们都知道k8s Service是一种将Pods通过网络暴露出来的抽象,每个服务定义了一组与Pod有关的端点,
1. Service是物理存在的吗?
Pod是物理存在的实体,而Service是逻辑存在的规则, 每一个服务被以“service.ns.svc.cluster.domain”格式分配了DNS A或者AAAA记录。
当你创建一个服务,k8s仅仅是在集群的网络路由表增加一条记录(kube-proxy去做这个工作)。
流量经过service 规则进入指定的Pod,这一过程起重要作用的linux内核。
- ClusterIP: 默认,以集群内Ip的形式提供集群内的可访问性
- NodePort:在每个机器节点的静态端口上对外暴露了服务
- Loadbalancer: 外部负载均衡器
这不明摆了,常规的对外暴露服务的方式只有 NodePort吗?
NodePort类型建立在ClusterIP服务类型之上, 意味着你创建了NodePort类型服务,k8s自动创建了ClusterIP服务。从这个思路看,nodeport是clusterip的积木套壳。
外部客户端---> 任意节点(NodePort)---> ClusterIP服务---> Pod
1.1 NodePort 服务类型有几个缺陷:
① NodePort形式的服务 没有跨节点的负载均衡能力, 有的节点忙着导流,有的闲得蛋疼
② 能暴露的服务数量受限于节点的可用端口
③ 这姑且不算缺陷吧: 引流方式基于节点端口,位于osi网络模型的4层, 人类感知不明显。
2. Ingress号称是一种智能路由
表象上Ingress从集群外部将HTTP和HTTPS路由引流到k8s集群中的Service。
一个典型的数据流如上。
曾几何时,我以为Ingress是新开天辟地的网络引流方案。
后面等我深究一丢丢,发现k8s Ingress 其实是个老6, 它对外暴露服务的方式其实很贼,还是现成技能的积木。
Ingress 本质上是先在集群内产生了负载均衡服务(nginx pod), 这个k8s服务在集群内与其他服务必然可以互访。
然后咋们目标不是要对外暴露服务吗?
那我这个Ingress Nginx服务就作为一个流量入口,我这个服务还使用NodePort形式对外暴露服务, 对内通过nginx天生的路由能力来引流到后端的Service。
下面是Ingress-nginx的流程图:
注意流量从 client---> nginx pod ---> service Pod,
Ingress记录并监听了注册到Ingress上服务的路由规则,Ingress-Nginx Controller是本次业务的声明式核心控制器,确保产生满足这一规则的NodePort类型的nginx服务。
!!! Ingress nginx本身不能解决节点间负载均衡问题,注意还需前置负载提供跨节点负载均衡能力。
2.1 快速验证Ingress
k8s ingress官方 给了一个通过Ingress引流到"hello world“ 这样的服务,但是它的服务竟然采用了NodePort形式,这都NodePort了,还要你Ingress作甚。
我的Demo是以默认的ClusterIP形式快速启动了Nginx服务,
已经显示nginx-svc是 ClusterIP类型的应用服务。
aladdin@bogon ~ % kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 7d
nginx-svc ClusterIP 10.103.46.57 <none> 80/TCP 24h
之后使用Ingress配置通过host:hello.nginx.com路由到nginx-svc服务:
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: example-ingress
spec:
rules:
- host: hello.nginx.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: nginx-svc
port:
number: 80
产生一个Ingress核心对象
aladdin@bogon ~ % kubectl get ingress
NAME CLASS HOSTS ADDRESS PORTS AGE
example-ingress nginx hello.nginx.com 192.168.58.2 80 24h
准备工作就做完了。
启动minikube tunnel, 然后在新的终端执行curl 127.0.0.1 -H "host:hello.nginx.com" 你会看到nginx服务的Welcome to nginx!输出。
That's All, Ingress 就是如此暴露服务引流的.
2.2 核心对象:nginx pod && nodeport service
Ingress相关的核心对象默认被安装在Ingress-nginx命名空间下,我们接着验证Ingress架构图中出现的组件:
- Deployment/Pod:
ingress-nginx-controller是nginx deployment,ingress-nginx-controller-56d7c84fd4-znrvq是其中的Nginx Pod - Service: 以NodePort形式对外暴露的
ingress-nginx-controller服务
根据我们的猜想:
这个Nginx Pod受ingress-nginx-controller服务(NodePort类型)控制对外暴露路由服务, 对内引流到backend Service。
验证如下:
3. 都是积木的套路
从上面可以看出:
nodeport服务类型是 clusterip之上的积木套壳,通过在节点上打通解决了clusterip只能用于集群内访问的问题。
ingress需要搭配前置负载均衡,
两者配合一举解决了NodePort暴露服务的一些缺陷, 通过Ingress暴露服务既能有效节约节点端口,又有节点负载均衡能力(搭配前置负载),又是广大码农喜闻乐见的7层协议, 悠哉快哉。
核心对象是 ingress-nginx-controller deployment 和对外暴露的nodeport服务。
但是归根到底,Ingress-nginx底层还是NodePort服务和ClusterIP服务的积木组合, 实在是高啊。