k8s 对外服务之 Ingress（七层代理）

最新推荐文章于 2025-05-12 23:45:33 发布

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文章标签： kubernetes 容器云原生

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/wyq2070857323/article/details/139453703

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一 Ingress 简介理论方面

1， k8s service 作用

对集群内部：

它不断跟踪pod的变化，更新endpoint中对应pod的对象，提供了ip不断变化的pod的服务发现机制

对集群外部：

对集群外部，他类似负载均衡器，可以在集群内外部对pod进行访问。

2，外部的应用能够访问集群内的服务的方法

●NodePort：将service暴露在节点网络上，NodePort背后就是Kube-Proxy，Kube-Proxy是沟通service网络、Pod网络和节点网络的桥梁。
测试环境使用还行，当有几十上百的服务在集群中运行时，NodePort的端口管理就是个灾难。因为每个端口只能是一种服务，端口范围只能是 30000-32767。

●LoadBalancer：通过设置LoadBalancer映射到云服务商提供的LoadBalancer地址。这种用法仅用于在公有云服务提供商的云平台上设置 Service 的场景。受限于云平台，且通常在云平台部署LoadBalancer还需要额外的费用。
在service提交后，Kubernetes就会调用CloudProvider在公有云上为你创建一个负载均衡服务，并且把被代理的Pod的IP地址配置给负载均衡服务做后端。

●externalIPs：service允许为其分配外部IP，如果外部IP路由到集群中一个或多个Node上，Service会被暴露给这些externalIPs。通过外部IP进入到集群的流量，将会被路由到Service的Endpoint上。

●Ingress：只需一个或者少量的公网IP和LB，即可同时将多个HTTP服务暴露到外网，七层反向代理。
可以简单理解为service的service，它其实就是一组基于域名和URL路径，把用户的请求转发到一个或多个service的规则。

在 Kubernetes (k8s) 中，NodePort, LoadBalancer, externalIPs, 和 Ingress 都是用来暴露服务到集群外部的不同方法，各自有其特定的使用场景和特点：

NodePort

概念：NodePort 服务会在集群中每个节点上打开一个特定的端口，并将这个端口上的流量转发到 Service 的 backend pod 上。它是 Kubernetes 内置的最简单的一种服务暴露方式。 nodeport 简单粗暴理解就是把容器端口映射真机端口再通过 kube-proxy 的 pod 处理流量

使用场景：适用于测试环境或小规模部署，不需要复杂的负载均衡设置，只需要直接通过节点 IP 和 NodePort 访问服务。

区别：相对简单，但不够灵活，随着服务数量增加，管理众多端口变得困难。

LoadBalancer

概念：LoadBalancer 类型的服务会利用云提供商的负载均衡器（如 AWS ELB、GCP LB 等），自动创建一个外部负载均衡器，并将流量分发到集群中的节点。

使用场景：适用于生产环境，需要高可用性和自动扩展的服务。尤其适合需要云提供商负载均衡支持的场景。

区别：提供了更高级的流量管理和负载均衡功能，但依赖于云提供商支持，可能产生额外费用。

externalIPs

概念：通过 externalIPs 字段，可以在 Service 定义中直接指定一个或多个外部 IP 地址，集群会将这些 IP 地址绑定到 Service 上，从而允许外部流量直接通过这些 IP 访问服务 externalIPs 简单粗暴理解就是把想要通过的ip 开小灶告诉service

使用场景：适用于已有外部负载均衡器或具有固定公网 IP 的情况，希望直接利用这些资源来路由流量到 Service。

区别：提供了灵活性，允许使用自定义的外部 IP，但配置和管理外部负载均衡器的责任在于用户。

Ingress

概念：Ingress 是一种更高级的流量路由规则集合，它根据 HTTP/HTTPS 路径或主机头等规则，将外部请求路由到集群内的不同服务。通常背后需要一个 Ingress Controller（如 Nginx Ingress Controller）来实现实际的路由逻辑。

使用场景：适用于微服务架构，特别是当有多个服务需要对外暴露，并且需要基于 URL 路径或主机名进行路由时。

区别：提供了一层七层（应用层）的路由，支持复杂的路由规则，如路径基于的路由、TLS 终端等，非常适合现代微服务架构。 ingress 简单粗暴理解就是有个nginx 的pod（实际是ingress controller）做七层反向代理

总结

选择依据：选择哪种暴露方式取决于服务的需求、部署环境以及对可扩展性、安全性、成本控制的要求。对于简单的服务或测试环境，NodePort 或 externalIPs 可能足够；而对于生产环境、复杂路由需求或需要云提供商支持的高可用服务，则倾向于使用 LoadBalancer 或 Ingress。

3, Ingress 组成

3.1 Ingress

●ingress： nginx配置文件
ingress是一个API对象，通过yaml文件来配置，ingress对象的作用是定义请求如何转发到service的规则，可以理解为配置模板。
ingress通过http或https暴露集群内部service，给service提供外部URL、负载均衡、SSL/TLS以及基于域名的反向代理。ingress要依靠 ingress-controller 来具体实现以上功能。

3.2 ingress-controller

●ingress-controller：当做反向代理或者说是转发器
ingress-controller是具体实现反向代理及负载均衡的程序，对ingress定义的规则进行解析，根据配置的规则来实现请求转发。
ingress-controller并不是k8s自带的组件，实际上ingress-controller只是一个统称，用户可以选择不同的ingress-controller实现，目前，由k8s维护的ingress-controller只有google云的GCE与ingress-nginx两个，其他还有很多第三方维护的ingress-controller，具体可以参考官方文档。但是不管哪一种ingress-controller，实现的机制都大同小异，只是在具体配置上有差异。
一般来说，ingress-controller的形式都是一个pod，里面跑着daemon程序和反向代理程序。daemon负责不断监控集群的变化，根据 ingress对象生成配置并应用新配置到反向代理，比如ingress-nginx就是动态生成nginx配置，动态更新upstream，并在需要的时候reload程序应用新配置。为了方便，后面的例子都以k8s官方维护的ingress-nginx为例。