Kubernetes进阶之ingress-nginx

目录：
一 从外部访问应用最佳方式
二 配置管理
三 数据卷与数据持久卷
四 再谈有状态应用部署
五 K8S 安全机制

说在前面的话，选择nodeport的方式去暴露端口，那你需要得去判断暴露的端口有没有被占用，再创建新的应用会判断端口有没有被分配出去
nodeport本身是基于默认的iptables的代理模式做的网络转发，也就是SANT,DANT,基于四层的，做七层是做不了的，性能差一点，因为它需要防火墙的转发和过滤。

一、从外部访问应用最佳方式

1. Pod与Ingress的关系
   • 通过Service相关联
   • 通过Ingress Controller实现Pod的负载均衡
   • 支持TCP/UDP 4层和HTTP 7层
     
2. Ingress Controller
   controller类似装的k8s组件，时常的要去api去交互，时常去获取api的相关的信息，刷新自己的规则，类似与其他控制器
   ingress，k8s设计了一个比较全局性的负载均衡器，准确的来说Ingress它是k8s中的一个规则，实现这个规则就是使用的这个控制器，一般称为ingress控制器
   ingress控制器主要做的工作就是，它访问到这个控制器，它帮你转发的具体pod,也就是集群池，关联的哪些应用，哪些pod的IP，会帮你关联出来，暴露的端口80,443
   
   1.部署Ingress Controlle
   部署文档：https://github.com/kubernetes/ingress-nginx/blob/master/docs/deploy/index.md
3. 创建Ingress规则，为你的应用暴露一个端口，暴露一个域名，让用户去访问这个ingress controller控制器就可以了
   3.控制器选择类型
   https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/ingress-controllers/
   注意事项：
   • 镜像地址修改成国内的： zhaocheng172/nginx-ingress-controller:0.20.0
   • 使用宿主机网络：hostNetwork: true

   [root@k8s-master demo]# wget  https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/master/deploy/static/mandatory.yaml
   [root@k8s-master demo]# kubectl apply -f mandatory.yaml
   [root@k8s-master demo]# kubectl get pod -n ingress-nginx
   NAME                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   nginx-ingress-controller-5654f58c87-r5vcq   1/1     Running   0          46s

   分配给node2上面了，我们可以用netstat去查看我们监听的端口80/443

   [root@k8s-master demo]# kubectl get pod -n ingress-nginx -o wide
   NAME                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP              NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
   nginx-ingress-controller-5654f58c87-r5vcq   1/1     Running   0          3m51s   192.168.30.23   k8s-node2              
   [root@k8s-master demo]# vim ingress.yaml 
   apiVersion: extensions/v1beta1
   kind: Ingress
   metadata:
   name: example-ingress
   spec:
   rules:
   - host: www.dagouzi.com
   http:
     paths:
     - backend:
         serviceName: deployment-service  
         servicePort: 80
   [root@k8s-master demo]# kubectl create -f ingress.yaml 
   [root@k8s-master demo]# kubectl get ingress -o wide
   NAME              HOSTS             ADDRESS   PORTS   AGE
   example-ingress   www.dagouzi.com             80      49m

   测试访问，这里我是写到了我的hosts文件中，要是做域名解析的话也是解析我们ingress的IP
   
   这种类型呢，只能给我们ingress-nginx分配到一个节点上，如果我们的ingress-nginx挂了就肯定访问不到我们的应用服务了
   要是解决这个问题，我们就可以将副本进行扩容，使用DaemonSet的形式可以使我们的节点都能起一个pod，把副本删除，因为这里不需要副本
   ,需要把之前的资源删除才能修改

   [root@k8s-master demo]# kubectl delete -f mandatory.yaml 
   [root@k8s-master demo]# kubectl get pod -n ingress-nginx -o wide
   NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP              NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
   nginx-ingress-controller-4s5ck   1/1     Running   0          38s   192.168.30.22   k8s-node1              
   nginx-ingress-controller-85rlq   1/1     Running   0          38s   192.168.30.23   k8s-node2              

   查看我们的监听端口，node1/node2，上面都有，不过这样的实例，比较适合小型的集群
   一般我们还可以在这样DaemonSet控制器前面再跑两个基于4层的负载均衡器
   User-->lb(vm-nginx/lvs/haproxy)--->node1/node2的IP，再使用算法，进行轮询，---->pod

   [root@k8s-node1 ~]# netstat -anpt |grep 80
   tcp        0      0 0.0.0.0:18080           0.0.0.0:*               LISTEN      63219/nginx: master 
   tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      63219/nginx: master 
   tcp        0      0 127.0.0.1:33680         127.0.0.1:18080         TIME_WAIT   -                   
   tcp        0      0 127.0.0.1:33700         127.0.0.1:18080         TIME_WAIT   -                   
   tcp        0      0 127.0.0.1:33696         127.0.0.1:18080         TIME_WAIT   -                   
   tcp        0      0 127.0.0.1:33690         127.0.0.1:18080         TIME_WAIT   -                   
   tcp        0      0 127.0.0.1:18080         127.0.0.1:33580         TIME_WAIT   -                   
   tcp        0      0 127.0.0.1:33670         127.0.0.1:18080         TIME_WAIT   -                   
   tcp        0      0 127.0.0.1:33660         127.0.0.1:18080         TIME_WAIT   -                   
   tcp        0      0 127.0.0.1:33676         127.0.0.1:18080         TIME_WAIT   -                   
   tcp        0      0 127.0.0.1:33666         127.0.0.1:18080         TIME_WAIT   -                   
   tcp        0      0 127.0.0.1:33686         127.0.0.1:18080         TIME_WAIT   -                   
   tcp        0      0 127.0.0.1:33656         127.0.0.1:18080         TIME_WAIT   -                   
   tcp6       0      0 :::18080                :::*                    LISTEN      63219/nginx: master 
   tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      63219/nginx: master 
   [root@k8s-node1 ~]# netstat -anpt |grep 443
   tcp        0      0 0.0.0.0:443             0.0.0.0:*               LISTEN      63219/nginx: master 
   tcp        0      0 192.168.30.22:34798     192.168.30.21:6443      ESTABLISHED 1992/kube-proxy     
   tcp        0      0 192.168.30.22:44344     10.1.0.1:443            ESTABLISHED 6556/flanneld       
   tcp        0      0 192.168.30.22:44872     192.168.30.21:6443      ESTABLISHED 1718/kubelet        
   tcp        0      0 192.168.30.22:58774     10.1.0.1:443            ESTABLISHED 63193/nginx-ingress 
   tcp6       0      0 :::443                  :::*                    LISTEN      63219/nginx: master

基于https形式进行访问

[root@k8s-master cert]# cat cfssl.sh
curl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -o /usr/local/bin/cfssl
curl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -o /usr/local/bin/cfssljson
curl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -o /usr/local/bin/cfssl-certinfo
chmod +x /usr/local/bin/cfssl /usr/local/bin/cfssljson /usr/local/bin/cfssl-certinfo
[root@k8s-master cert]# sh cfssl.sh
[root@k8s-master cert]# ls
certs.sh  cfssl.sh
[root@k8s-master cert]# chmod +x certs.sh 
[root@k8s-master cert]# sh certs.sh 

为我们的域名生成证书，一个key,一个pem

[root@k8s-master cert]# ls
blog.ctnrs.com.csr       blog.ctnrs.com-key.pem  ca-config.json  ca-csr.json  ca.pem    cfssl.sh
blog.ctnrs.com-csr.json  blog.ctnrs.com.pem      ca.csr          ca-key.pem   certs.sh

把我们的key放入到我们的k8s中，使用ingress的时候使用这个key

[root@k8s-master cert]# kubectl create secret tls blog-ctnrs-com --cert=blog.ctnrs.com.pem --key=blog.ctnrs.com-key.pem
[root@k8s-master cert]# kubectl get secret
NAME                  TYPE                                  DATA   AGE
blog-ctnrs-com        kubernetes.io/tls                     2      3m1s
default-token-m6b7h   kubernetes.io/service-account-token   3      9d

[root@k8s-master demo]# vim ingress-https.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: tls-example-ingress
spec:
  tls:
  - hosts:
    - blog.ctnrs.com
    secretName: blog-ctnrs-com
  rules:
    - host: blog.ctnrs.com
      http:
        paths:
        - path: /
          backend:
            serviceName: deployment-service
            servicePort: 80
[root@k8s-master demo]# kubectl create -f ingress-https.yaml 
ingress.extensions/tls-example-ingress created
[root@k8s-master demo]# kubectl get ingress
NAME                  HOSTS             ADDRESS   PORTS     AGE
example-ingress       www.dagouzi.com             80        3h36m
tls-example-ingress   blog.ctnrs.com              80, 443   5s

这里提示不安全，因为我们是用自签的证书进行认证的，如果我们把买的证书替换了就可以正常去访问了

小结：
暴露外部访问的两种方式
User --> lb(外部的负载均衡+keepalived) -->ingress controller (node1/node2)---->pod
User --》 node(vip ingress controller+keepalived主备）-->pod
Ingress(http/https) --> service --->pod