在K8S中，ingress 有何作用？

在 Kubernetes 中，Ingress 是一个至关重要的 API 对象，它的核心作用是管理从集群外部到集群内部服务的 HTTP 和 HTTPS 流量访问。它充当了集群入口流量的“智能路由器”和“流量管家”的角色。

以下是 Ingress 的主要作用详解：

1. 提供统一的外部访问入口：

   • 在没有 Ingress 之前，通常需要为每个需要外部访问的服务创建 LoadBalancer 类型的 Service（云厂商提供的外部负载均衡器）或 NodePort 类型的 Service（需要手动管理防火墙规则和外部负载均衡器）。这种方式成本高且管理复杂。
   • Ingress 解决了这个问题： 你只需要一个（或少量）Ingress 资源（通常配合一个 LoadBalancer Service 或 NodePort 暴露给外部），它就能根据规则将外部请求路由到集群内不同的后端服务。这大大简化了外部访问的配置和管理，降低了成本（特别是使用云负载均衡器时）。

2. 基于主机名（Host）和路径（Path）的路由：

   • 这是 Ingress 最核心的功能。它允许你定义规则，根据 HTTP 请求的 Host 头（域名）和 URL Path 来决定将流量转发到哪个后端 Service 和 Port。
   • 示例：
     • www.example.com -> 路由到前端 Web 应用的 Service。
     • api.example.com -> 路由到后端 API 的 Service。
     • example.com/static -> 路由到静态文件存储的 Service。
     • example.com/users -> 路由到用户管理微服务的 Service。
   • 这使得在同一个 IP 地址和端口上（通常是 80 和 443）可以托管多个基于域名的应用或服务的不同部分。

3. 负载均衡：

   • Ingress 控制器（后面会讲）在将流量路由到后端 Service 时，会自动执行负载均衡，将请求分发到该 Service 背后的健康 Pod 上。它通常支持多种负载均衡算法（如轮询、最少连接数等）。

4. TLS/SSL 终止：

   • Ingress 可以配置 TLS 证书（存储在 Kubernetes Secret 中），用于终止 HTTPS 连接。这意味着：
     • 客户端与 Ingress 控制器之间建立加密的 HTTPS 连接。
     • Ingress 控制器解密请求，根据规则路由到后端 Service。
     • 后端服务（Pod）内部通常使用 HTTP，简化了后端应用的配置（无需处理 TLS）。
   • 这集中管理了证书，提高了安全性并简化了后端服务的配置。

5. 虚拟主机支持：

   • 基于 Host 头的路由本质上实现了虚拟主机的功能，允许多个域名共享同一个入口 IP。

6. 其他高级路由功能（取决于控制器）：

   • 不同的 Ingress 控制器实现（如 Nginx Ingress Controller, Traefik, HAProxy Ingress, AWS ALB Ingress Controller 等）提供了丰富的扩展功能，例如：
     • 重写规则（URL Rewriting）： 修改请求的路径后再转发给后端。
     • 会话保持（Session Affinity/Sticky Sessions）： 确保来自同一用户的请求发送到同一个后端 Pod。
     • 流量切分（Canary Releases/A/B Testing）： 将一部分流量路由到新版本的服务进行测试。
     • 基于请求头、Cookie 或客户端 IP 的路由： 实现更复杂的灰度发布或金丝雀部署策略。
     • 认证和授权： 集成 Basic Auth、OAuth、JWT 等。
     • 速率限制： 控制访问频率。
     • 请求超时和重试： 配置超时时间和重试策略。
     • WebSocket 和 gRPC 支持： 路由非 HTTP(S) 流量。

Ingress 的核心组件和工作原理：

1. Ingress 资源（API 对象）：

   • 这是你（用户/管理员）在 Kubernetes 中创建的 YAML 文件。
   • 它定义了路由规则（host, path, backend service/port）和 TLS 配置（证书）。
   • 它本身只是一个配置声明，不会处理任何流量！

2. Ingress 控制器（Ingress Controller）：

   • 这是一个实际运行在集群中的 Pod（通常是 Deployment + Service）。
   • 它负责监控集群中 Ingress 资源的创建和变化。
   • 它根据 Ingress 资源定义的规则，动态配置一个真正的负载均衡器/反向代理服务器（如 Nginx、Envoy、HAProxy、云厂商的负载均衡器等）。
   • 这个控制器 Pod 本身需要被暴露到集群外部（通常通过 LoadBalancer 或 NodePort 类型的 Service）。外部流量首先到达这个控制器。
   • 不同的控制器实现了不同的功能集和特性。 你需要根据需求选择合适的控制器并部署它（Kubernetes 本身不提供默认控制器）。

总结 Ingress 的作用：

Ingress 为 Kubernetes 集群提供了一个强大、灵活且可配置的外部 HTTP(S) 流量入口管理方案。它通过：

1. 统一入口点： 简化外部访问配置，降低成本。
2. 智能路由： 基于域名和路径将请求精准分发到不同的内部服务。
3. 负载均衡： 确保流量在后端 Pod 间合理分配。
4. TLS 卸载： 集中管理 SSL/TLS 证书，简化后端服务。
5. 扩展性强： 借助丰富的 Ingress 控制器实现各种高级流量管理功能（重写、限流、认证、灰度发布等）。

简而言之，Ingress 是你将外部用户流量引入 Kubernetes 集群内部服务，并进行精细化路由和管理的关键基础设施。 它是构建现代化、微服务化 Web 应用不可或缺的部分。