k8s ingress 原理

Kubernetes(k8s)中的 Ingress 是一种 API 对象,用于管理对集群内部服务的 HTTP 和 HTTPS 路由。Ingress 提供了一种更灵活的方式来暴露服务,相比于 NodePort 和 LoadBalancer 类型的 Service,Ingress 可以提供更复杂的流量路由规则和 SSL/TLS 终止等功能。以下是 Ingress 的工作原理和一些关键概念:

1. Ingress 的基本概念

Ingress 本身只是一个 API 对象,它定义了如何将外部流量路由到集群内部的服务。为了使 Ingress 生效,你需要在集群中部署一个 Ingress Controller。Ingress Controller 是一个实现 Ingress 规则的组件,它负责监听 Ingress 资源的变化,并根据规则将流量路由到相应的服务。

2. Ingress Controller

Ingress Controller 是实现 Ingress 规则的关键组件。常见的 Ingress Controller 包括:

  • Nginx Ingress Controller

  • HAProxy Ingress Controller

  • Traefik Ingress Controller

  • AWS ALB Ingress Controller

Ingress Controller 通常是一个运行在 Kubernetes 集群中的 Pod,它监听 Ingress 资源的变化,并根据 Ingress 规则配置负载均衡器(如 Nginx、HAProxy 等)。

3. Ingress 的创建

你可以通过 YAML 文件定义一个 Ingress:

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: my-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  rules:
  - host: myapp.example.com
    http:
      paths:
      - path: /api
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: my-service
            port:
              number: 80

在这个例子中,my-ingress 定义了一个规则,将 myapp.example.com/api 的流量路由到 my-service 的 80 端口。

4. Ingress 的工作原理

4.1 Ingress 规则

Ingress 规则定义了如何将外部流量路由到集群内部的服务。规则通常包括以下内容:

  • Host:指定流量的来源域名。

  • Path:指定流量的路径。

  • Backend:指定流量的目标服务和端口。

4.2 Ingress Controller 的处理
  • 监听 Ingress 资源:Ingress Controller 监听 Kubernetes API 中的 Ingress 资源变化。

  • 配置负载均衡器:根据 Ingress 规则,Ingress Controller 配置负载均衡器(如 Nginx、HAProxy 等),将流量路由到相应的服务。

  • 处理 SSL/TLS:Ingress Controller 可以处理 SSL/TLS 终止,将 HTTPS 流量解密后转发到后端服务。

5. Ingress 的优点

  • 灵活的路由规则:Ingress 可以定义复杂的路由规则,支持基于域名、路径等多种条件的路由。

  • SSL/TLS 终止:Ingress Controller 可以处理 SSL/TLS 终止,简化后端服务的配置。

  • 集中管理:通过 Ingress,你可以集中管理多个服务的流量路由,而不需要在每个服务上单独配置。

6. Ingress 的限制

  • 依赖 Ingress Controller:Ingress 本身只是一个 API 对象,需要 Ingress Controller 来实现路由规则。

  • 性能:Ingress Controller 可能成为性能瓶颈,特别是在高并发场景下。

7. Ingress 与 Service 的关系

Ingress 通常与 Service 结合使用,Ingress 将外部流量路由到 Service,Service 再将流量转发到后端的 Pod。Ingress 提供了更高级的流量管理功能,而 Service 提供了基本的负载均衡和网络端点。

总结

Kubernetes 中的 Ingress 是一种用于管理对集群内部服务的 HTTP 和 HTTPS 路由的 API 对象。通过 Ingress,你可以定义复杂的路由规则,并集中管理多个服务的流量路由。Ingress 依赖于 Ingress Controller 来实现路由规则,常见的 Ingress Controller 包括 Nginx、HAProxy 和 Traefik 等。Ingress 提供了灵活的流量管理功能,简化了 SSL/TLS 终止,并与 Service 结合使用,提供了强大的网络管理能力。

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