深入解析 Kubernetes Ingress：类型、配置与最佳实践

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目录

• 深入解析 Kubernetes Ingress：类型、配置与最佳实践
• • 目录
  • 1. 引言
  • 2. 什么是 Kubernetes Ingress？
  • 3. Ingress 的核心类型
  • • 3.1 按协议分类
    • • (1) HTTP/HTTPS Ingress
      • (2) TCP/UDP Ingress
    • 3.2 按路由规则分类
    • • (1) 单服务 Ingress
      • (2) 基于路径的路由
      • (3) 基于域名的路由
    • 3.3 按 TLS 分类
    • • (1) TLS 终止
      • (2) SSL 透传（Passthrough）
    • 3.4 按控制器实现分类
    • 3.5 特殊类型
    • • (1) Canary Ingress
      • (2) 外部服务 Ingress
  • 4. 常见 Ingress 控制器对比
  • 5. 实战配置示例
  • • 5.1 基础 HTTP Ingress
    • 5.2 金丝雀发布（Canary）
  • 6. 最佳实践
  • 7. 总结

深入解析 Kubernetes Ingress：类型、配置与最佳实践

目录

1. 引言
2. 什么是 Kubernetes Ingress？
3. Ingress 的核心类型
   • 3.1 按协议分类
   • 3.2 按路由规则分类
   • 3.3 按 TLS 分类
   • 3.4 按控制器实现分类
   • 3.5 特殊类型
4. 常见 Ingress 控制器对比
5. 实战配置示例
   • 5.1 HTTP/HTTPS Ingress
   • 5.2 TCP/UDP Ingress（Nginx 示例）
   • 5.3 Canary 发布
6. 最佳实践与注意事项
7. 总结

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1. 引言

Kubernetes Ingress 是管理集群外部访问的核心组件，它提供了灵活的流量路由、TLS 终止和负载均衡能力。然而，Ingress 的类型和功能因控制器不同而有所差异，选择合适的 Ingress 策略对架构设计至关重要。

本文将系统介绍 Kubernetes Ingress 的不同类型、适用场景，并提供详细的配置示例，帮助读者掌握 Ingress 的高级用法。

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2. 什么是 Kubernetes Ingress？

Ingress 是 Kubernetes 的一种 API 对象，用于定义外部访问集群服务的规则。它不同于 Service（仅提供内部负载均衡），而是通过 Ingress 控制器（如 Nginx、Traefik） 实现 L7 路由、SSL 卸载和域名管理。

核心功能：

• 基于 Host 或 Path 路由请求
• 支持 TLS 加密（HTTPS）
• 提供 负载均衡 能力
• 扩展功能（如流量镜像、金丝雀发布）

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3. Ingress 的核心类型

3.1 按协议分类

(1) HTTP/HTTPS Ingress

最常见的类型，适用于 Web 应用。支持基于路径或域名的路由，并可配置 TLS 证书。

示例配置：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: http-ingress
spec:
  rules:
  - host: example.com
    http:
      paths:
      - path: /api
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: api-service
            port:
              number: 80
      - path: /web
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: web-service
            port:
              number: 80
  tls:
  - hosts:
    - example.com
    secretName: tls-secret  # 引用存储证书的 Secret

(2) TCP/UDP Ingress

适用于非 HTTP 服务（如 MySQL、Redis）。需通过 Ingress 控制器的扩展功能实现。

Nginx 示例：

1. 修改 Nginx Ingress 控制器配置：

   # nginx-tcp-configmap.yaml
   apiVersion: v1
   kind: ConfigMap
   metadata:
     name: tcp-services
     namespace: ingress-nginx
   data:
     3306: "default/mysql-service:3306"  # 将 3306 端口映射到 MySQL Service
   

2. 更新 Ingress 控制器启动参数：

   args:
     - --tcp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/tcp-services
   

---

3.2 按路由规则分类

(1) 单服务 Ingress

直接转发所有流量到指定服务，适用于简单场景。

spec:
  defaultBackend:
    service:
      name: default-service
      port:
        number: 80

(2) 基于路径的路由

如 /api 转发到后端 API 服务，/static 转发到静态资源服务。

(3) 基于域名的路由

不同域名（如 a.example.com 和 b.example.com）路由到不同服务。

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3.3 按 TLS 分类

(1) TLS 终止

在 Ingress 控制器处解密 HTTPS，明文转发到后端。

tls:
- hosts:
  - example.com
  secretName: tls-secret

(2) SSL 透传（Passthrough）

加密流量直达后端（如金融类应用）。需 Nginx 或 Traefik 支持。

annotations:
  nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-passthrough: "true"

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3.4 按控制器实现分类

控制器	特点
Nginx	支持 HTTP/HTTPS、TCP/UDP、重写规则、Canary 发布
Traefik	动态配置，支持中间件（熔断、重试）
AWS ALB	深度集成 AWS，支持 ALB 特性（如 WAF、跨可用区负载均衡）
Istio	基于 Gateway + VirtualService，提供高级流量管理（如 A/B 测试）

---

3.5 特殊类型

(1) Canary Ingress

逐步灰度发布新版本，适用于 CI/CD。

annotations:
  nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
  nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: "20"  # 20% 流量到新版本

(2) 外部服务 Ingress

路由到集群外服务（类似 ExternalName Service）。

---

4. 常见 Ingress 控制器对比

功能	Nginx	Traefik	AWS ALB	Istio
HTTP/HTTPS	✅	✅	✅	✅
TCP/UDP	✅	✅	❌	❌
动态配置	❌	✅	❌	✅
金丝雀发布	✅	✅	❌	✅
服务网格集成	❌	❌	❌	✅

---

5. 实战配置示例

5.1 基础 HTTP Ingress

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: web-ingress
spec:
  rules:
  - host: myapp.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          service:
            name: frontend
            port:
              number: 80

5.2 金丝雀发布（Canary）

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: canary-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: "30"
spec:
  rules:
  - host: myapp.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          service:
            name: frontend-v2  # 30% 流量到新版本
            port:
              number: 80

---

6. 最佳实践

1. 使用 HTTPS：始终配置 TLS 终止，避免明文传输。
2. 限制访问：通过 whitelist-source-range 注解限制 IP 访问。
3. 监控：集成 Prometheus 监控 Ingress 流量和错误率。
4. HPA 结合：根据 Ingress 流量自动扩缩容后端 Pod。

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7. 总结

Kubernetes Ingress 提供了强大的流量管理能力，但选择合适的类型和控制器至关重要。本文介绍了 HTTP/HTTPS、TCP/UDP、Canary 等常见模式，并提供了 Nginx、Traefik 的配置示例。

在实际生产环境中，建议：

• 云环境：优先使用云厂商提供的 Ingress 控制器（如 AWS ALB）。
• 自建集群：选择功能丰富的控制器（如 Nginx + Lua 扩展）。
• 服务网格：考虑 Istio 实现高级流量管理。

通过合理设计 Ingress 策略，可以显著提升 Kubernetes 应用的可用性、安全性和可维护性。