简介
Kubernetes 提供了四层代理用来访问部署在 Pod 中的应用，这种具有四层代理的 Service ，Kubernetes 提供了四种访问方式：
ClusterIP：供集群内的其它应用访问，外部无法访问。
- NodePort：所有节点上开放指定端口，外部可以通过IP+端口访问服务，如果没有指定 NodePort 的端口，默认会随机分配一个30000–32767的端口。
LoadBalancer：在 NodePort 基础上，使用云服务商提供的负载均衡器，把流量转发到服务中。
ExternalName：通过返回 CNAME 和它的值，可以将服务映射到 externalName 字段的内容。
上述的四种方式都不能满足通过域名来访问集群中的应用，为了通过域名访问部署在 Kubernetes 中的应用，最简单的方式就是在集群中部署一个七层代理 Nginx ，通过域名来转发到对应的 Service 。如果有新的部署时，就需要更新一下 Nginx 的配置。为了达到更新配置时其它应用无感知， Ingress 出现了。<br /> Ingress 可以把 http 和 https 的请求转发到 Kubernetes 集群内部的服务上，最终访问 Service 后端的Pod。可以将 Ingress 配置为 Service 提供外部可访问的 URL、负载均衡流量、提供基于域名的虚拟主机。
Ingress 包含两大组件 Ingress Controller和 Ingress ，常用的 Ingress 有traefik Ingress 和 Nginx Ingress ，本文以 Nginx Ingress 为例。 Ingress Controller 通过与 Kubernetes 的 api 进行交互，动态感知 Kubernetes 集群中 Ingress 服务规则的变化，然后读取这些规则，并按照 Ingress 的规则，转发到 Kubernetes 集群中对应的 Service 上。 Ingress 就是配置这些规则，规则写明了哪个域名对应 Kubernetes 集群中的哪个 Service ，然后根据 Ingress Controller中 Nginx 配置的模板，生成一段对应的 Nginx 配置， Ingress Controller再动态加载这些配置，并把这些配置写入 Ingress Controller 的 Pod 里面运行的 Nginx 服务里，然后reload 一下，使配置生效。<br /> 对于部署了 Ingress 的 Kubernetes 集群，我们对 Ingress Controller的 CPU 使用、内存占用、配置文件加载、转发成功率等资源的观测变得非常有必要了。
** Ingress 工作原理：**
- 客户端发起http://myNginx.com请求。
- 客户端的 DNS 服务器返回 Ingress 控制器的 IP。
- 客户端向 Ingress 控制器发送http请求，并在 Host 头中指定myNginx.com。
- 控制器接收到请求后，从头部确定客户端尝试访问哪个服务，通过与该服务关联的 endpoint 对象查看到 pod的 IP。
- 客户端的请求被转发给具体的 pod 执行。
前置条件
安装 Kubernetes
https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/
安装 Datakit
登录观测云，【集成】->【Datakit】-> 【Kubernetes】。
部署 Ingress
生产环境推荐使用 DaemonSet 方式部署 Ingress ，并设置 hosetNetwork 为 true，让 Nginx 直接使用宿主机的网络，然后通过云厂商提供的负载均衡访问 Ingress 。
1 下载 deploy.yaml
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v1.1.1/deploy/static/provider/baremetal/deploy.yaml
2 编辑 deploy.yaml
2.1 替换镜像
使用下面的镜像替换 deploy.yaml 文件中使用的镜像
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/nginx-ingress-controller:v1.1.1
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-webhook-certgen:v1.1.1
2.2 修改 Deployment 资源文件
找到kind: Deployment部分，修改如下内容：
kind: DaemonSet #修改
...
hostNetwork: true #新增
dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet #修改
kubectl apply -f deploy.yaml
指标采集
开启 Input
观测云接入 Ingress 指标数据，需要 datakit 开启 prom 插件，在 prom 插件配置中指定 exporter 的 url，在 Kubernetes 集群中采集 Ingress Controller指标，推荐使用 annotations 增加注解的方式。打开部署 Ingress 的deploy.yaml 文件，找到上步中修改的 DaemonSet 部分 ，增加 annotations。
annotations:
datakit/prom.instances: |
[[inputs.prom]]
url = "http://$IP:10254/metrics"
source = "prom-ingress"
metric_types = ["counter", "gauge", "histogram"]
# metric_name_filter = ["cpu"]
# measurement_prefix = ""
measurement_name = "prom_ingress"
interval = "10s"
tags_ignore = ["build","le","method","release","repository"]
[[inputs.prom.measurements]]
prefix = "nginx_ingress_controller_"
name = "prom_ingress"
[inputs.prom.tags]
namespace = "$NAMESPACE"
参数说明
- url: Exporter URLs，多个url用逗号分割，示例“http://127.0.0.1:9100/metrics”, “[http://127.0.0.1:9200/metrics“]
- source: 采集器别名
- metric_types: 指标类型，可选值是 counter, gauge, histogram, summary
- measurement_name: 指标集名称
- interval: 采集频率
- inputs.prom.measurements: 指标集为 prefix 的前缀归为 name 的指标集
- tags_ignore: 忽略的 tag。
annotations中支持如下几个通配符：
$IP：通配 Pod 的内网 IP$NAMESPACE：Pod Namespace
重启 Ingress Controller
kubectl delete -f deploy.yaml
kubectl apply -f deploy.yaml
演示案例
编写 Nginx 的部署文件 nginx-deployment.yaml。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
spec:
selector:
matchLabels:
app: backend
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
app: backend
spec:
# nodeName: df-k8s-node2
containers:
- name: nginx
image: nginx:latest
resources:
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "128m"
ports:
- containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-service
spec:
selector:
app: backend
ports:
- port: 80
targetPort: 80
编写对应的 nginx-ingress .yaml，根据这个规则，如果域名是mynginx .com则转发到 Nginx - Service 这个 Service 。
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: nodeport-ingress
namespace: default
spec:
rules:
- host: mynginx.com
http:
paths:
- pathType: Prefix
path: /
backend:
service:
name: nginx-service
port:
number: 80
部署示例
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
kubectl apply -f nginx-ingress.yaml
测试请求，其中8.136.204.98是 Kubernetes 集群中部署了 Ingress 的节点ip，mynginx.com是 nginx-ingress .yaml中对应的host。
curl -v http://8.136.204.98 -H 'host: mynginx.com'
查看指标数据
登录观测云，【指标】-> 找到 prom Ingress 指标，其中 prom Ingress 是 annotations 中measurement_name 参数的值。
观测 Ingress
Ingress 监控视图
登录[观测云](https://console.guance.com/)，【场景】->【新建仪表板】，在内置模板库中搜索“** Nginx Ingress Controller**”，点击搜索到的模板库，仪表板名称输入“** Nginx Ingress Controller**”，点击【确定】。<br /> Ingress 性能指标展示： Ingress Controller 的平均 cpu 使用率、平均内存使用、网络请求/响应合计、 Ingress Config 的加载次数、 Ingress Config 上次加载结果、 Ingress 的转发成功率等。<br />
若有收获，就点个赞吧
0 人点赞
