ingress class

5.1、ingress

5.1.1、ingress基本概念

Ingress 是对集群中服务的外部访问进行管理的 API 对象，典型的访问方式是 HTTP。
Ingress 可以提供负载均衡、SSL 终结和基于名称的虚拟托管。
为了表达更加清晰，本指南定义了以下术语：

• 节点（Node）: Kubernetes 集群中的一台工作机器，是集群的一部分。
• 集群（Cluster）: 一组运行由 Kubernetes 管理的容器化应用程序的节点。 在此示例和在大多数常见的 Kubernetes 部署环境中，集群中的节点都不在公共网络中。
• 边缘路由器（Edge Router）: 在集群中强制执行防火墙策略的路由器。可以是由云提供商管理的网关，也可以是物理硬件。
• 集群网络（Cluster Network）: 一组逻辑的或物理的连接，根据 Kubernetes 网络模型在集群内实现通信。
• 服务（Service）：Kubernetes 服务（Service）， 使用标签选择器（selectors）辨认一组 Pod。 除非另有说明，否则假定服务只具有在集群网络中可路由的虚拟 IP。
• Ingress 公开了从集群外部到集群内服务的 HTTP 和 HTTPS 路由。 流量路由由 Ingress 资源上定义的规则控制。

下面是一个将所有流量都发送到同一 Service 的简单 Ingress 示例：

Ingress 可为 Service 提供外部可访问的 URL、负载均衡流量、终止 SSL/TLS，以及基于名称的虚拟托管。 Ingress 控制器 通常负责通过负载均衡器来实现 Ingress，尽管它也可以配置边缘路由器或其他前端来帮助处理流量。
Ingress 不会公开任意端口或协议。 将 HTTP 和 HTTPS 以外的服务公开到 Internet 时，通常使用 Service.Type=NodePort 或 Service.Type=LoadBalancer 类型的 Service。
下面是一个最简化ingress资源配置

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: minimal-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  rules:
  - http:
      paths:
      - path: /testpath
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: test
            port:
              number: 80

与所有其他 Kubernetes 资源一样，Ingress 需要指定 apiVersion、kind 和 metadata 字段。 Ingress 对象的命名必须是合法的 DNS 子域名名称。 关于如何使用配置文件，请参见部署应用、 配置容器、 管理资源。 Ingress 经常使用注解（annotations）来配置一些选项，具体取决于 Ingress 控制器，例如重写目标注解。 不同的 Ingress 控制器支持不同的注解。 查看你所选的 Ingress 控制器的文档，以了解其支持哪些注解。
Ingress 规约 提供了配置负载均衡器或者代理服务器所需的所有信息。 最重要的是，其中包含与所有传入请求匹配的规则列表。 Ingress 资源仅支持用于转发 HTTP(S) 流量的规则。
如果 ingressClassName 被省略，那么你应该定义一个默认 Ingress 类。
有一些 Ingress 控制器不需要定义默认的 IngressClass。比如：Ingress-NGINX 控制器可以通过参数 —watch-ingress-without-class 来配置。 不过仍然推荐 按下文所示来设置默认的 IngressClass。

5.1.2、ingress规则

每个 HTTP 规则都包含以下信息：

• 可选的 host。在此示例中，未指定 host，因此该规则适用于通过指定 IP 地址的所有入站 HTTP 通信。 如果提供了 host（例如 foo.bar.com），则 rules 适用于该 host。
• 路径列表 paths（例如，/testpath）,每个路径都有一个由 serviceName 和 servicePort 定义的关联后端。 在负载均衡器将流量定向到引用的服务之前，主机和路径都必须匹配传入请求的内容。
• backend（后端）是 Service 文档中所述的服务和端口名称的组合。 与规则的 host 和 path 匹配的对 Ingress 的 HTTP（和 HTTPS ）请求将发送到列出的 backend。

通常在 Ingress 控制器中会配置 defaultBackend（默认后端），以服务于无法与规约中 path 匹配的所有请求。

默认后端

没有设置规则的 Ingress 将所有流量发送到同一个默认后端，而 .spec.defaultBackend 则是在这种情况下处理请求的那个默认后端。 defaultBackend 通常是 Ingress 控制器的配置选项，而非在 Ingress 资源中指定。 如果未设置任何的 .spec.rules，那么必须指定 .spec.defaultBackend。 如果未设置 defaultBackend，那么如何处理所有与规则不匹配的流量将交由 Ingress 控制器决定（请参考你的 Ingress 控制器的文档以了解它是如何处理那些流量的）。
如果没有 hosts 或 paths 与 Ingress 对象中的 HTTP 请求匹配，则流量将被路由到默认后端。

资源后端

没有设置规则的 Ingress 将所有流量发送到同一个默认后端，而 .spec.defaultBackend 则是在这种情况下处理请求的那个默认后端。 defaultBackend 通常是 Ingress 控制器的配置选项，而非在 Ingress 资源中指定。 如果未设置任何的 .spec.rules，那么必须指定 .spec.defaultBackend。 如果未设置 defaultBackend，那么如何处理所有与规则不匹配的流量将交由 Ingress 控制器决定（请参考你的 Ingress 控制器的文档以了解它是如何处理那些流量的）。
如果没有 hosts 或 paths 与 Ingress 对象中的 HTTP 请求匹配，则流量将被路由到默认后端。

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-resource-backend
spec:
  defaultBackend:
    resource:
      apiGroup: k8s.example.com
      kind: StorageBucket
      name: static-assets
  rules:
    - http:
        paths:
          - path: /icons
            pathType: ImplementationSpecific
            backend:
              resource:
                apiGroup: k8s.example.com
                kind: StorageBucket
                name: icon-assets

路径类型

Ingress 中的每个路径都需要有对应的路径类型（Path Type）。未明确设置 pathType 的路径无法通过合法性检查。当前支持的路径类型有三种：

• ImplementationSpecific：对于这种路径类型，匹配方法取决于 IngressClass。 具体实现可以将其作为单独的 pathType 处理或者与 Prefix 或 Exact 类型作相同处理。
• Exact：精确匹配 URL 路径，且区分大小写。
• Prefix：基于以 / 分隔的 URL 路径前缀匹配。匹配区分大小写，并且对路径中的元素逐个完成。 路径元素指的是由 / 分隔符分隔的路径中的标签列表。 如果每个 p 都是请求路径 p 的元素前缀，则请求与路径 p 匹配。

说明： 如果路径的最后一个元素是请求路径中最后一个元素的子字符串，则不会匹配 （例如：/foo/bar 匹配 /foo/bar/baz, 但不匹配 /foo/barbaz）。
具体示例如下

主机名和通配符

主机名可以是精确匹配（例如“foo.bar.com”）或者使用通配符来匹配 （例如“*.foo.com”）。 精确匹配要求 HTTP host 头部字段与 host 字段值完全匹配。 通配符匹配则要求 HTTP host 头部字段与通配符规则中的后缀部分相同。

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-wildcard-host
spec:
  rules:
  - host: "foo.bar.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/bar"
        backend:
          service:
            name: service1
            port:
              number: 80
  - host: "*.foo.com"
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/foo"
        backend:
          service:
            name: service2
            port:
              number: 80

ingress class

Ingress 可以由不同的控制器实现，通常使用不同的配置。 每个 Ingress 应当指定一个类，也就是一个对 IngressClass 资源的引用。 IngressClass 资源包含额外的配置，其中包括应当实现该类的控制器名称。

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: IngressClass
metadata:
  name: external-lb
spec:
  controller: example.com/ingress-controller
  parameters:
    apiGroup: k8s.example.com
    kind: IngressParameters
    name: external-lb

IngressClass 中的 .spec.parameters 字段可用于引用其他资源以提供额外的相关配置。
参数（parameters）的具体类型取决于你在 .spec.controller 字段中指定的 Ingress 控制器。

IngressClass 的作用域

取决于你的 Ingress 控制器，你可能可以使用集群范围设置的参数或某个名字空间范围的参数。

集群作用域

取决于你的 Ingress 控制器，你可能可以使用集群范围设置的参数或某个名字空间范围的参数。
如果你设置了 .spec.parameters 字段且未设置 .spec.parameters.scope 字段，或是将 .spec.parameters.scope 字段设为了 Cluster，那么该 IngressClass 所指代的即是一个集群作用域的资源。 参数的 kind（和 apiGroup 一起）指向一个集群作用域的 API（可能是一个定制资源（Custom Resource）），而它的 name 则为此 API 确定了一个具体的集群作用域的资源。

---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: IngressClass
metadata:
  name: external-lb-1
spec:
  controller: example.com/ingress-controller
  parameters:
    # 此 IngressClass 的配置定义在一个名为 “external-config-1” 的
    # ClusterIngressParameter（API 组为 k8s.example.net）资源中。
    # 这项定义告诉 Kubernetes 去寻找一个集群作用域的参数资源。
    scope: Cluster
    apiGroup: k8s.example.net
    kind: ClusterIngressParameter
    name: external-config-1

命名空间作用域

特性状态： Kubernetes v1.23 [stable]
如果你设置了 .spec.parameters 字段且将 .spec.parameters.scope 字段设为了 Namespace，那么该 IngressClass 将会引用一个命名空间作用域的资源。 .spec.parameters.namespace 必须和此资源所处的命名空间相同。
参数的 kind（和 apiGroup 一起）指向一个命名空间作用域的 API（例如：ConfigMap），而它的 name 则确定了一个位于你指定的命名空间中的具体的资源。
命名空间作用域的参数帮助集群操作者将控制细分到用于工作负载的各种配置中（比如：负载均衡设置、API 网关定义）。如果你使用集群作用域的参数，那么你必须从以下两项中选择一项执行：

• 每次修改配置，集群操作团队需要批准其他团队的修改。
• 集群操作团队定义具体的准入控制，比如 RBAC 角色与角色绑定，以使得应用程序团队可以修改集群作用域的配置参数资源。

IngressClass API 本身是集群作用域的。
这里是一个引用命名空间作用域的配置参数的 IngressClass 的示例：

---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: IngressClass
metadata:
  name: external-lb-2
spec:
  controller: example.com/ingress-controller
  parameters:
    # 此 IngressClass 的配置定义在一个名为 “external-config” 的
    # IngressParameter（API 组为 k8s.example.com）资源中，
    # 该资源位于 “external-configuration” 命名空间中。
    scope: Namespace
    apiGroup: k8s.example.com
    kind: IngressParameter
    namespace: external-configuration
    name: external-config

废弃的注解

在 Kubernetes 1.18 版本引入 IngressClass 资源和 ingressClassName 字段之前，Ingress 类是通过 Ingress 中的一个 kubernetes.io/ingress.class 注解来指定的。 这个注解从未被正式定义过，但是得到了 Ingress 控制器的广泛支持。
Ingress 中新的 ingressClassName 字段是该注解的替代品，但并非完全等价。 该注解通常用于引用实现该 Ingress 的控制器的名称，而这个新的字段则是对一个包含额外 Ingress 配置的 IngressClass 资源的引用，包括 Ingress 控制器的名称。

默认 ingress class

你可以将一个特定的 IngressClass 标记为集群默认 Ingress 类。 将一个 IngressClass 资源的 ingressclass.kubernetes.io/is-default-class 注解设置为 true 将确保新的未指定 ingressClassName 字段的 Ingress 能够分配为这个默认的 IngressClass.
注意： 如果集群中有多个 IngressClass 被标记为默认，准入控制器将阻止创建新的未指定 ingressClassName 的 Ingress 对象。 解决这个问题只需确保集群中最多只能有一个 IngressClass 被标记为默认。
有一些 Ingress 控制器不需要定义默认的 IngressClass。比如：Ingress-NGINX 控制器可以通过参数 —watch-ingress-without-class 来配置。 不过仍然推荐 设置默认的 IngressClass。

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: IngressClass
metadata:
  labels:
    app.kubernetes.io/component: controller
  name: nginx-example
  annotations:
    ingressclass.kubernetes.io/is-default-class: "true"
spec:
  controller: k8s.io/ingress-nginx

ingress 类型

单个service来完成的ingress

现有的 Kubernetes 概念允许你暴露单个 Service (参见替代方案)。 你也可以通过指定无规则的 默认后端 来对 Ingress 进行此操作。

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: test-ingress
spec:
  defaultBackend:
    service:
      name: test
      port:
        number: 80

简单扇出

一个扇出（fanout）配置根据请求的 HTTP URI 将来自同一 IP 地址的流量路由到多个 Service。 Ingress 允许你将负载均衡器的数量降至最低。例如，这样的设置：

将需要一个如下所示的 Ingress：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: simple-fanout-example
spec:
  rules:
  - host: foo.bar.com
    http:
      paths:
      - path: /foo
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: service1
            port:
              number: 4200
      - path: /bar
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: service2
            port:
              number: 8080

Ingress 控制器将提供实现特定的负载均衡器来满足 Ingress， 只要 Service (service1，service2) 存在。 当它这样做时，你会在 Address 字段看到负载均衡器的地址。
说明： 取决于你所使用的 Ingress 控制器， 你可能需要创建默认 HTTP 后端服务。

基于名称的虚拟托管

基于名称的虚拟主机支持将针对多个主机名的 HTTP 流量路由到同一 IP 地址上。

以下 Ingress 让后台负载均衡器基于host 头部字段 来路由请求。

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: name-virtual-host-ingress
spec:
  rules:
  - host: foo.bar.com
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: service1
            port:
              number: 80
  - host: bar.foo.com
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: service2
            port:
              number: 80

如果你创建的 Ingress 资源没有在 rules 中定义的任何 hosts，则可以匹配指向 Ingress 控制器 IP 地址的任何网络流量，而无需基于名称的虚拟主机。
例如，以下 Ingress 会将请求 first.bar.com 的流量路由到 service1，将请求 second.bar.com 的流量路由到 service2，而所有其他流量都会被路由到 service3。

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: name-virtual-host-ingress-no-third-host
spec:
  rules:
  - host: first.bar.com
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: service1
            port:
              number: 80
  - host: second.bar.com
    http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: service2
            port:
              number: 80
  - http:
      paths:
      - pathType: Prefix
        path: "/"
        backend:
          service:
            name: service3
            port:
              number: 80

TLS

你可以通过设定包含 TLS 私钥和证书的Secret 来保护 Ingress。 Ingress 只支持单个 TLS 端口 443，并假定 TLS 连接终止于 Ingress 节点（与 Service 及其 Pod 之间的流量都以明文传输）。 如果 Ingress 中的 TLS 配置部分指定了不同的主机，那么它们将根据通过 SNI TLS 扩展指定的主机名（如果 Ingress 控制器支持 SNI）在同一端口上进行复用。 TLS Secret 的数据中必须包含用于 TLS 的以键名 tls.crt 保存的证书和以键名 tls.key 保存的私钥。 例如：

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: testsecret-tls
  namespace: default
data:
  tls.crt: base64 编码的证书
  tls.key: base64 编码的私钥
type: kubernetes.io/tls

在 Ingress 中引用此 Secret 将会告诉 Ingress 控制器使用 TLS 加密从客户端到负载均衡器的通道。 你需要确保创建的 TLS Secret 创建自包含 https-example.foo.com 的公用名称（CN）的证书。 这里的公共名称也被称为全限定域名（FQDN）。
说明：
注意，默认规则上无法使用 TLS，因为需要为所有可能的子域名发放证书。 因此，tls 字段中的 hosts 的取值需要与 rules 字段中的 host 完全匹配。

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: tls-example-ingress
spec:
  tls:
  - hosts:
      - https-example.foo.com
    secretName: testsecret-tls
  rules:
  - host: https-example.foo.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: service1
            port:
              number: 80

说明： 各种 Ingress 控制器所支持的 TLS 功能之间存在差异。请参阅有关 nginx、 GCE 或者任何其他平台特定的 Ingress 控制器的文档，以了解 TLS 如何在你的环境中工作。
负载均衡
Ingress 控制器启动引导时使用一些适用于所有 Ingress 的负载均衡策略设置，例如负载均衡算法、后端权重方案等。 更高级的负载均衡概念（例如持久会话、动态权重）尚未通过 Ingress 公开。 你可以通过用于服务的负载均衡器来获取这些功能。
值得注意的是，尽管健康检查不是通过 Ingress 直接暴露的，在 Kubernetes 中存在并行的概念，比如 就绪检查， 允许你实现相同的目的。 请检查特定控制器的说明文档（nginx、 GCE）以了解它们是怎样处理健康检查的。

5.2、ingress controller

为了让 Ingress 资源工作，集群必须有一个正在运行的 Ingress 控制器。
与作为 kube-controller-manager 可执行文件的一部分运行的其他类型的控制器不同， Ingress 控制器不是随集群自动启动的。 基于此页面，你可选择最适合你的集群的 ingress 控制器实现。
Kubernetes 作为一个项目，目前支持和维护 AWS、 GCE 和 Nginx Ingress 控制器。
同时也可以应用第三方controller，Kubernetes 项目作者不负责这些项目。此页面遵循CNCF 网站指南，按字母顺序列出项目。要将项目添加到此列表中，请在提交更改之前阅读内容指南。

• AKS 应用程序网关 Ingress 控制器 是一个配置 Azure 应用程序网关 的 Ingress 控制器。
• Ambassador API 网关是一个基于 Envoy 的 Ingress 控制器。
• Apache APISIX Ingress 控制器 是一个基于 Apache APISIX 网关 的 Ingress 控制器。
• Avi Kubernetes Operator 使用 VMware NSX Advanced Load Balancer 提供第 4 到第 7 层的负载均衡。
• BFE Ingress 控制器是一个基于 BFE 的 Ingress 控制器。
• Citrix Ingress 控制器 可以用来与 Citrix Application Delivery Controller 一起使用。
• Contour 是一个基于 Envoy 的 Ingress 控制器。
• EnRoute 是一个基于 Envoy 的 API 网关，可以用作 Ingress 控制器。
• Easegress IngressController 是一个基于 Easegress 的 API 网关，可以用作 Ingress 控制器。
• F5 BIG-IP 的 用于 Kubernetes 的容器 Ingress 服务 让你能够使用 Ingress 来配置 F5 BIG-IP 虚拟服务器。
• Gloo 是一个开源的、基于 Envoy 的 Ingress 控制器，能够提供 API 网关功能。
• HAProxy Ingress 是一个针对 HAProxy 的 Ingress 控制器。
• 用于 Kubernetes 的 HAProxy Ingress 控制器 也是一个针对 HAProxy 的 Ingress 控制器。
• Istio Ingress 是一个基于 Istio 的 Ingress 控制器。
• 用于 Kubernetes 的 Kong Ingress 控制器 是一个用来驱动 Kong Gateway 的 Ingress 控制器。
• 用于 Kubernetes 的 NGINX Ingress 控制器 能够与 NGINX 网页服务器（作为代理）一起使用。
• Pomerium Ingress 控制器 基于 Pomerium，能提供上下文感知的准入策略。
• Skipper HTTP 路由器和反向代理可用于服务组装，支持包括 Kubernetes Ingress 这类使用场景，是一个用以构造你自己的定制代理的库。
• Traefik Kubernetes Ingress 提供程序 是一个用于 Traefik 代理的 Ingress 控制器。
• Tyk Operator 使用自定义资源扩展 Ingress，为之带来 API 管理能力。Tyk Operator 使用开源的 Tyk Gateway & Tyk Cloud 控制面。
• Voyager 是一个针对 HAProxy 的 Ingress 控制器。

  5.2.1、ingress-nginx

  部署ingress-nginx

  kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v1.1.2/deploy/static/provider/cloud/deploy.yaml

  验证部署成果

  [root@k8s01 ~]# kubectl get pods -n ingress-nginx
  NAME                                            READY   STATUS    RESTARTS        AGE
  ingress-nginx-controller-8fhrj                  1/1     Running   1 (4h38m ago)   5d
  ingress-nginx-controller-fwqz4                  1/1     Running   1 (10h ago)     5d
  ingress-nginx-controller-mwcwh                  1/1     Running   1 (10h ago)     5d
  ingress-nginx-controller-qszjz                  1/1     Running   1 (8h ago)      5d
  ingress-nginx-controller-s7z8t                  1/1     Running   2 (4h39m ago)   5d
  ingress-nginx-defaultbackend-84854cd6cb-z9dll   1/1     Running   1 (10h ago)     5d