K8s Ingress， 你这个老6

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。

外部客户端---> 任意节点（NodePort）---> ClusterIP服务---> Pod

1.1 nodeport类型服务有几个缺陷：

• 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
• 能暴露的服务数量受限于节点的可用端口
• 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图

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。

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2.1 验证ingress 前门nodeport 入流量，nginx分发流量

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.

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2.2 ingress 核心对象

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:

上图中出现了两种核心对象：

• Deployment/Pod：ingress-nginx-controller 是deployment
• 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)控制对外暴露路由服务， 对内引流到backend Service。

验证如下：

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3 都是套路： 都是积木

从某种意义看， nodeport 是clusterip 的套娃；

ingress搭配前置负载均衡器， 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。

Ingress-nginx分为两大块： Ingress规则和Ingress-nginx controller Service，

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。