本篇內(nèi)容介紹了“如何在K8S集群中部署Traefik Ingress Controller”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！
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注：本文使用的Traefik為1.x的版本
在生產(chǎn)環(huán)境中，我們常常需要控制來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)的外部進(jìn)入集群中，而這恰巧是Ingress的職責(zé)。
Ingress的主要目的是將HTTP和HTTPS從集群外部暴露給該集群中運(yùn)行的服務(wù)。這與Ingress控制如何將外部流量路由到集群有異曲同工之妙。接下來(lái)，我們舉一個(gè)實(shí)際的例子來(lái)更清楚的說(shuō)明Ingress的概念。
首先，想象一下在你的Kubernetes集群中有若干個(gè)微服務(wù)（小型應(yīng)用程序之間彼此通信）。這些服務(wù)能夠在集群內(nèi)部被訪問(wèn)，但我們想讓我們的用戶從集群外部也能夠訪問(wèn)它們。因此，我們需要做的是使用反向代理將每個(gè)HTTP（S）（例如，service.yourdomain.com）路由與相應(yīng)的后端關(guān)聯(lián)，并在該服務(wù)的不同實(shí)例之間（如，pod）進(jìn)行負(fù)載均衡。與此同時(shí)，由于Kubernetes的性質(zhì)會(huì)不斷發(fā)生變化，因此我們希望跟蹤服務(wù)后端的更改，以便能夠在添加或刪除新Pod時(shí)將這些HTTP路由重新關(guān)聯(lián)到新Pod實(shí)例。
使用Ingress資源和關(guān)聯(lián)的Ingress Controller，你可以實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：
將你的域app.domain.com指向你的私有網(wǎng)絡(luò)中的微服務(wù)應(yīng)用程序
將路徑domain.com/web指向你的私有網(wǎng)絡(luò)中的微服務(wù)web
將你的域backend.domain.com指向你的私有網(wǎng)絡(luò)中的微服務(wù)后端，并在該微服務(wù)的多個(gè)實(shí)例之間（Pod）進(jìn)行負(fù)載均衡
現(xiàn)在，你理解了Ingress的重要性。它能夠幫助將HTTP路由指向在Kubernetes集群中特定的微服務(wù)。
但是，流量路由并不是Ingress在Kubernetes中的唯一功能。例如，還可以將Ingress配置為負(fù)載均衡流量到你的應(yīng)用程序、終止SSL、執(zhí)行基于名稱的虛擬主機(jī)、在不同服務(wù)之間分配流量、設(shè)置服務(wù)訪問(wèn)規(guī)則等。
Kubernetes有一個(gè)特別的Ingress API資源，它能夠支持上述所有功能。但是，簡(jiǎn)單地創(chuàng)建一個(gè)Ingress API資源是沒(méi)有作用的。你還需要一個(gè)Ingress Controller。目前，Kubernetes支持許多Ingress controller，如Contour、HAProxy、NGINX以及Traefik。
在本文中，我將使用Traefik Ingress Controller創(chuàng)建Ingress。它能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代HTTP反向代理和負(fù)載均衡器的功能，從而簡(jiǎn)化了微服務(wù)的部署。此外，Traefik對(duì)Docker、Marathon、Consul、Kubernetes、Amazon ECS等系統(tǒng)和環(huán)境都提供了強(qiáng)大的支持。
Traefik對(duì)于諸如Kubernetes之類的靈活性較強(qiáng)的系統(tǒng)十分有用。在Kubernetes中，每天需要多次添加、刪除或升級(jí)服務(wù)，而Traefik可以監(jiān)聽(tīng)服務(wù)鏡像倉(cāng)庫(kù)/編排器 API并立即生成或更新路由，因此你的微服務(wù)無(wú)需手動(dòng)配置即可與外界連接。
除此之外，Traefik支持多個(gè)負(fù)載均衡算法、Let’s Encrypt的HTTPS（支持通配證書(shū)）、斷路器、WebSoket、GRPC和多個(gè)監(jiān)控程序（Rest、Prometheus、Statsd、Datadog、InfluxDB等）。有關(guān)Traefik中可用功能的更多信息，請(qǐng)參考其官方文檔：
https://docs.traefik.cn/
在教程開(kāi)始之前，我們先來(lái)簡(jiǎn)單地討論一下Ingress資源是如何工作的。以下是隱式使用Nginx Ingress Controller的Ingress示例。
apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Ingress metadata: name: ingress-example annotations: nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: / spec: rules: - http: paths: - path: /microservice1 backend: serviceName: test servicePort: 80
以上Ingress manifest 包含了一系列HTTP規(guī)則，它們用于規(guī)定controller如何路由流量。
可選主機(jī)。如果未指定主機(jī)（如上所示），則該規(guī)則適用于通過(guò)指定IP地址的所有入站HTTP流量。如果提供了主機(jī)（如yourhost.com），則該規(guī)則僅適用于該主機(jī)。
一個(gè)路徑列表（如，/microservice1），它指向由serviceName和servicePort定義的關(guān)聯(lián)后端。
一個(gè)后端。向Ingress發(fā)出的HTTP（和HTTPS）請(qǐng)求將與給定規(guī)則的主機(jī)和路徑匹配，然后將其路由到該規(guī)則中指定的后端服務(wù)。
在以上例子中，我們配置了一個(gè)名為”test“的后端，它將接收所有來(lái)自/microservice路徑的流量。然而，我們也可以配置一個(gè)默認(rèn)后端，它將將為任何不符合規(guī)范中路徑的用戶請(qǐng)求提供服務(wù)。同時(shí)，如果不定義任何規(guī)則，Ingress將路由所有流量到默認(rèn)后端。例如：
apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Ingress metadata: name: test-ingress spec: backend: serviceName: defaultbackend servicePort: 80
在本例中，所有流量都被轉(zhuǎn)發(fā)到默認(rèn)后端中defaultbackend。現(xiàn)在，我們理解了Ingress 資源的基本概念，接下來(lái)我們來(lái)看看一些具體的例子。
如上文我們所說(shuō)的，定義一個(gè)Ingress資源沒(méi)有任何作用，除非你使用了Ingress Controller。在本教程中，我們?cè)贙ubernetes集群中將Traefik設(shè)置為Ingress Controller。
要完成教程，你需要進(jìn)行以下準(zhǔn)備：
一個(gè)正在運(yùn)行的Kubernetes集群。
一個(gè)安裝好的命令行工具，kubectl。并配置為與集群通信。
請(qǐng)注意：以下示例均假設(shè)你在本地計(jì)算上使用Minikube運(yùn)行Kubernetes集群。
首先，我們需要向Traefik授予一些權(quán)限，以訪問(wèn)集群中運(yùn)行的Pod、endpoint和服務(wù)。為此，我們將使用ClusterRole和ClusterRoleBinding資源。但是，你也可以對(duì)命名空間范圍內(nèi)的RoleBindings使用最小特權(quán)方法。通常，如果集群的命名空間不會(huì)動(dòng)態(tài)更改，并且Traefik無(wú)法監(jiān)視所有集群的命名空間，那么這是首選的方法。
讓我們創(chuàng)建一個(gè)新的ServiceAccount，為Traefik提供集群中的身份。
apiVersion: v1 kind: ServiceAccount metadata: name: traefik-ingress namespace: kube-system
要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)ServiceAccount，需要在traefik-service-acc.yaml中保存以上manifest并運(yùn)行：
kubectl create -f traefik-service-acc.yaml serviceaccount "traefik-ingress" created
接下來(lái)，讓我們創(chuàng)建一個(gè)具有一組權(quán)限的ClusterRole，該權(quán)限將應(yīng)用于Traefik ServiceAccount。通過(guò)ClusterRole，Traefik可以管理和監(jiān)視集群中所有命名空間中的資源，例如服務(wù)、endpoint、secret以及Ingress。
kind: ClusterRole apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 metadata: name: traefik-ingress rules: - apiGroups: - "" resources: - services - endpoints - secrets verbs: - get - list - watch - apiGroups: - extensions resources: - ingresses verbs: - get - list - watch
將這一規(guī)范保存到文件traefik-cr.yaml中，并運(yùn)行：
kubectl create -f traefik-cr.yaml clusterrole.rbac.authorization.k8s.io “traefik-ingress” created
最后，啟用這些權(quán)限，我們應(yīng)該將ClusterRole綁定到Traefik ServiceAccount中。使用ClusterRoleBinding manifest可以完成這一操作：
kind: ClusterRoleBinding apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 metadata: name: traefik-ingress roleRef: apiGroup: rbac.authorization.k8s.io kind: ClusterRole name: traefik-ingress subjects: - kind: ServiceAccount name: traefik-ingress namespace: kube-system
保存這一規(guī)范到traefik-crb.yaml中，并運(yùn)行以下命令：
kubectl create -f traefik-crb.yaml clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io “traefik-ingress” created
接下來(lái)，我們將部署Traefik到Kubernetes集群。官方Traefik文檔支持三種類型的部署：使用Deployment對(duì)象、使用DaemonSet對(duì)象或使用Helm Chart。
在本教程中，我們將使用Deployment manifest。相比其他選項(xiàng)，Deployment有諸多優(yōu)勢(shì)。例如，它們能確保更好的可伸縮性，并為滾動(dòng)更新提供良好支持。
讓我們看一下 Deployment manifest：
kind: Deployment apiVersion: extensions/v1beta1 metadata: name: traefik-ingress namespace: kube-system labels: k8s-app: traefik-ingress-lb spec: replicas: 1 selector: matchLabels: k8s-app: traefik-ingress-lb template: metadata: labels: k8s-app: traefik-ingress-lb name: traefik-ingress-lb spec: serviceAccountName: traefik-ingress terminationGracePeriodSeconds: 60 containers: - image: traefik name: traefik-ingress-lb ports: - name: http containerPort: 80 - name: admin containerPort: 8080 args: - --api - --kubernetes - --logLevel=INFO
這個(gè)Deployment將在kube-system 命名空間中創(chuàng)建一個(gè)Traefik副本。Traefik容器將使用此manifest中指定的端口80和8080。
將這個(gè)manifest保存到traefik-deployment.yaml文件中，并運(yùn)行以下命令創(chuàng)建Deployment：
kubectl create -f traefik-deployment.yaml deployment.extensions “traefik-ingress” created
現(xiàn)在，讓我們檢查一下Traefik Pod是否都成功創(chuàng)建了：
kubectl --namespace=kube-system get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE .... storage-provisioner 1/1 Running 3 23d traefik-ingress-54d6d8d9cc-ls6cs 1/1 Running 0 1m
如你所見(jiàn)，Deployment Controller啟動(dòng)了一個(gè)Traefik副本，并在正在運(yùn)行，敲棒的！
讓我們創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)來(lái)從集群外部訪問(wèn)Traefik。為此，我們需要一個(gè)暴露兩個(gè)NodePorts的服務(wù)。
kind: Service apiVersion: v1 metadata: name: traefik-ingress-service namespace: kube-system spec: selector: k8s-app: traefik-ingress-lb ports: - protocol: TCP port: 80 name: web - protocol: TCP port: 8080 name: admin type: NodePort
將這個(gè)manifest保存到traefik-svc.yaml，并創(chuàng)建服務(wù)：
kubectl create -f traefik-svc.yaml service “traefik-ingress-service” created
現(xiàn)在，讓我們驗(yàn)證該服務(wù)是否創(chuàng)建：
kubectl describe svc traefik-ingress-service --namespace=kube-system Name: traefik-ingress-service Namespace: kube-system Labels:Annotations: Selector: k8s-app=traefik-ingress-lb Type: NodePort IP: 10.102.215.64 Port: web 80/TCP TargetPort: 80/TCP NodePort: web 30565/TCP Endpoints: 172.17.0.6:80 Port: admin 8080/TCP TargetPort: 8080/TCP NodePort: admin 30729/TCP Endpoints: 172.17.0.6:8080 Session Affinity: None External Traffic Policy: Cluster Events:
如你所見(jiàn)，我們現(xiàn)在有兩個(gè)NodePorts（web和admin），它們分別路由到Traefik Ingress Controller的80和8080容器端口?！癮dmin” NodePort將用于訪問(wèn)Traefik Web UI，“web” NodePort將用于訪問(wèn)通過(guò)Ingress暴露的服務(wù)。
為了能在瀏覽器中訪問(wèn)Traefik Web UI，你可以使用“admin”NodePort 30729（請(qǐng)注意，你的NodePort值可能會(huì)有所不同）。因?yàn)槲覀冞€沒(méi)有添加任何前端，所以UI此時(shí)應(yīng)該是空的。
由于我們尚未給Traefik進(jìn)行任何配置，因此我們會(huì)收到404的響應(yīng)。
curl $(minikube ip):30565 404 page not found
現(xiàn)在我們?cè)贙ubernetes集群中已經(jīng)將Traefik作為Ingress Controller了。然而，我們依舊需要定義Ingress資源和暴露Traefik Web UI的服務(wù)。
首先，我們創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)：
apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: traefik-web-ui namespace: kube-system spec: selector: k8s-app: traefik-ingress-lb ports: - name: web port: 80 targetPort: 8080
保存manifest到traefik-webui-svc.yaml中，并運(yùn)行：
kubectl create -f traefik-webui-svc.yaml service “traefik-web-ui” created
讓我們驗(yàn)證服務(wù)是否已經(jīng)創(chuàng)建：
kubectl describe svc traefik-web-ui --namespace=kube-system Name: traefik-web-ui Namespace: kube-system Labels:Annotations: Selector: k8s-app=traefik-ingress-lb Type: ClusterIP IP: 10.98.230.58 Port: web 80/TCP TargetPort: 8080/TCP Endpoints: 172.17.0.6:8080 Session Affinity: None Events:
如你所見(jiàn)，服務(wù)的ClusterIP是10.98.230.58，并在manifest中分配指定端口。
接下來(lái)，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)Ingress資源，指向Traefik Web UI后端：
apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Ingress metadata: name: traefik-web-ui namespace: kube-system spec: rules: - host: traefik-ui.minikube http: paths: - path: / backend: serviceName: traefik-web-ui servicePort: web
本質(zhì)上，Ingress將所有請(qǐng)求路由到traefik-ui.minikube，在上述步驟中創(chuàng)建的服務(wù)暴露Traefik Web UI。
將規(guī)范保存到traefik-ingress.yaml，并運(yùn)行：
kubectl create -f traefik-ingress.yaml ingress.extensions “traefik-web-ui” created
為了能夠通過(guò)traefik-ui.minikube在瀏覽器中可以訪問(wèn)Traefik Web UI，我們需要添加新的條目到我們/etc/hosts文件中。該條目將包含Minikube IP和主機(jī)名。你可以通過(guò)運(yùn)行minikube ip來(lái)獲取minkube實(shí)例的IP地址，然后將新主機(jī)的名稱保存到/etc/hosts文件中，如下所示：
echo "$(minikube ip) traefik-ui.minikube" | sudo tee -a /etc/hosts 192.168.99.100 traefik-ui.minikube
現(xiàn)在，你應(yīng)該能夠在瀏覽器中訪問(wèn)http://traefik-ui.minikube:并查看Traefik Web UI。別忘了附加”admin”NodePort到主機(jī)地址。
在dashboard中，你可以點(diǎn)擊Health 鏈接來(lái)查看應(yīng)用程序的健康狀況：
現(xiàn)在，我們來(lái)演示如何使用Traefik Ingress Controller為前端列表設(shè)置基于名稱的路由。我們將使用簡(jiǎn)單的單頁(yè)網(wǎng)站創(chuàng)建3個(gè)Deployment，并顯示動(dòng)物圖像：熊、野兔和駝鹿。
--- kind: Deployment apiVersion: extensions/v1beta1 metadata: name: bear labels: app: animals animal: bear spec: replicas: 2 selector: matchLabels: app: animals task: bear template: metadata: labels: app: animals task: bear version: v0.0.1 spec: containers: - name: bear image: supergiantkir/animals:bear ports: - containerPort: 80 --- kind: Deployment apiVersion: extensions/v1beta1 metadata: name: moose labels: app: animals animal: moose spec: replicas: 2 selector: matchLabels: app: animals task: moose template: metadata: labels: app: animals task: moose version: v0.0.1 spec: containers: - name: moose image: supergiantkir/animals:moose ports: - containerPort: 80 --- kind: Deployment apiVersion: extensions/v1beta1 metadata: name: hare labels: app: animals animal: hare spec: replicas: 2 selector: matchLabels: app: animals task: hare template: metadata: labels: app: animals task: hare version: v0.0.1 spec: containers: - name: hare image: supergiantkir/animals:hare ports: - containerPort: 80
每個(gè)Deployment都將有兩個(gè)Pod副本，而每個(gè)Pod將在containerPort 80上服務(wù)“動(dòng)物“網(wǎng)站。
讓我們保存這些Deployment manifest到animals-deployment.yaml中，并運(yùn)行：
kubectl create -f animals-deployment.yaml deployment.extensions “bear” created deployment.extensions “moose” created deployment.extensions “hare” created
現(xiàn)在，讓我們?yōu)槊總€(gè)Deployment創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)，使得Pod可以訪問(wèn)：
--- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: bear spec: ports: - name: http targetPort: 80 port: 80 selector: app: animals task: bear --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: moose spec: ports: - name: http targetPort: 80 port: 80 selector: app: animals task: moose --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: hare annotations: traefik.backend.circuitbreaker: "NetworkErrorRatio() > 0.5" spec: ports: - name: http targetPort: 80 port: 80 selector: app: animals task: hare
請(qǐng)注意：第三項(xiàng)服務(wù)使用斷路器annotation。斷路器是Traefik的一項(xiàng)功能，可防止發(fā)生故障的服務(wù)器承受高負(fù)載。在本例中，我們防止服務(wù)器上的高負(fù)載超過(guò)50%。當(dāng)此條件匹配時(shí)，CB進(jìn)入“跳閘“狀態(tài)，在該狀態(tài)中它會(huì)使用預(yù)定義的HTTP狀態(tài)代碼進(jìn)行響應(yīng)或重定向到另一個(gè)前端。
保存這些服務(wù)manifest到animals-svc.yaml并運(yùn)行：
kubectl create -f animals-svc.yaml service “bear” created service “moose” created service “hare” created
最后，為每個(gè)Deployment創(chuàng)建一個(gè)有3個(gè)前后端對(duì)的Ingress。bear.minikube、moose.minikube和hare.minikube將是我們指向相應(yīng)后端服務(wù)的前端。
Ingress manifest如下所示：
apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Ingress metadata: name: animals annotations: kubernetes.io/ingress.class: traefik spec: rules: - host: hare.minikube http: paths: - path: / backend: serviceName: hare servicePort: http - host: bear.minikube http: paths: - path: / backend: serviceName: bear servicePort: http - host: moose.minikube http: paths: - path: / backend: serviceName: moose servicePort: http
保存規(guī)范到animals-ingress.yaml并運(yùn)行：
kubectl create -f animals-ingress.yaml ingress.extensions “animals” created
現(xiàn)在，在Traefik dashboard內(nèi)，你可以看到每個(gè)主機(jī)的前端以及相應(yīng)的后端列表：
如果你再次編輯etc/hosts，你應(yīng)該能夠在你的瀏覽器中訪問(wèn)動(dòng)物網(wǎng)頁(yè)：
echo “$(minikube ip) bear.minikube hare.minikube moose.minikube” | sudo tee -a /etc/hosts
你應(yīng)該使用“web“NodePort來(lái)訪問(wèn)特定網(wǎng)頁(yè)。例如，http://bear.minikube:
我們也可以將三個(gè)前端重新配置為在一個(gè)域下提供服務(wù)，如下所示：
apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Ingress metadata: name: all-animals annotations: kubernetes.io/ingress.class: traefik traefik.frontend.rule.type: PathPrefixStrip spec: rules: - host: animals.minikube http: paths: - path: /bear backend: serviceName: bear servicePort: http - path: /moose backend: serviceName: moose servicePort: http - path: /hare backend: serviceName: hare servicePort: http
如果你激活這個(gè)Ingress，使用相應(yīng)的路徑，三個(gè)動(dòng)物在一個(gè)域下都能夠訪問(wèn)——animals.minikube。別忘了將這個(gè)域添加到/etc/hosts。
echo “$(minikube ip) animals.minikube” | sudo tee -a /etc/hosts
請(qǐng)注意：我們正在配置Traefik，以使用traefik.frontend.rule.type注釋，從URL路徑中刪除前綴。這樣我們可以直接使用上一個(gè)示例中的容器。由于traefik.frontend.rule.type: PathPrefixStrip規(guī)則，你必須使用http://animals.minikube:32484/moose/ 而不是http://animals.minikube:32484/moose
借助Traefik，用戶可以使用服務(wù)權(quán)重以受控方式在多個(gè)deployment之間分配Ingress流量。這一功能可用于金絲雀發(fā)布，它最初應(yīng)該獲得少量但持續(xù)增長(zhǎng)的流量。
讓我們使用以下manifest在兩個(gè)微服務(wù)之間分配Traefik：
apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Ingress metadata: annotations: traefik.ingress.kubernetes.io/service-weights: | animals-app: 99% animals-app-canary: 1% name: animals-app spec: rules: - http: paths: - backend: serviceName: animals-app servicePort: 80 path: / - backend: serviceName: animals-app-canary servicePort: 80 path: /
請(qǐng)注意traefik.ingress.kubernetes.io/service-weights的注釋。它指定了流量如何在指定后端服務(wù)（animals-app和animals-app-canary）之間分配。Traefik將把99%的用戶請(qǐng)求路由到animals-app deployment支持的Pod，并將1%的用戶請(qǐng)求路由到animals-app-canary deployment支持的Pod。
要使此設(shè)置正常工作，需要滿足一些條件：
所有服務(wù)后端必須共享相同的路徑和主機(jī)。
跨服務(wù)后端共享的請(qǐng)求總數(shù)應(yīng)總計(jì)為100％。
百分比值應(yīng)該在支持的精度范圍內(nèi)，目前Traefik支持3個(gè)小數(shù)位的權(quán)重。
“如何在K8S集群中部署Traefik Ingress Controller”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！
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