Kubernetes Ingress: Полное руководство для технических специалистов

Kubernetes Ingress — это ключевой компонент для управления входящим HTTP/HTTPS трафиком в кластере Kubernetes. Он обеспечивает централизованное управление маршрутизацией запросов, интеграцию с SSL/TLS и поддержку различных функций безопасности.

В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое Kubernetes Ingress, как он работает, и дадим практическое руководство по его развертыванию на виртуальной машине в среде oVirt.

Что такое Kubernetes Ingress

Ingress в Kubernetes представляет собой объект, который определяет правила для маршрутизации входящего трафика к сервисам внутри кластера. Он действует как точка входа для внешнего трафика, управляя маршрутизацией запросов на основе URL путей и хостов.

Основные компоненты Ingress

1. Ingress Resource — объект Kubernetes, описывающий правила маршрутизации. Пример манифеста для Ingress Resource:

   yaml

   Копировать код

   apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: Ingress metadata: name: example-ingress annotations: nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: / spec: rules: - host: example.com http: paths: - path: /app1 pathType: Prefix backend: service: name: app1-service port: number: 80 - path: /app2 pathType: Prefix backend: service: name: app2-service port: number: 80

   В этом примере запросы к example.com/app1 направляются на сервис app1-service, а запросы к example.com/app2 — на app2-service.

2. Ingress Controller — компонент, который реализует правила, указанные в Ingress Resource. Ингресс контроллеры могут быть основаны на различных прокси-серверах и обеспечивать дополнительные функции, такие как SSL/TLS, управление сессиями и балансировка нагрузки.

   Популярные Ingress Controllers включают:

   • NGINX Ingress Controller: Обеспечивает гибкость и поддержку множества аннотаций.
   • Traefik: Поддерживает динамическую конфигурацию и интеграцию с другими сервисами.
   • HAProxy: Известен своей высокой производительностью и гибкостью.

Как работает Kubernetes Ingress

1. Создание и настройка Ingress Resource

   Администратор создаёт объект Ingress Resource, определяя правила маршрутизации трафика. Эти правила указывают, какой сервис обрабатывать запросы на основе URL путей и хостов.

2. Реализация Ingress Controller

   Ingress Controller обнаруживает новые или измененные объекты Ingress и настраивает прокси-серверы для выполнения правил маршрутизации. В зависимости от типа контроллера, это может включать создание конфигураций для балансировщиков нагрузки, SSL/TLS и других аспектов.

3. Маршрутизация трафика

   Запросы, поступающие на Ingress Controller, направляются на соответствующий сервис в кластере на основе правил маршрутизации, заданных в Ingress Resource.

Развертывание Kubernetes Ingress на виртуальной машине oVirt

1. Подготовка виртуальной машины

Для начала, создайте виртуальную машину в oVirt, на которой будет развернут Kubernetes кластер и Ingress Controller. Убедитесь, что виртуальная машина имеет достаточные ресурсы (CPU, RAM и дисковое пространство) для работы Kubernetes и Ingress Controller.

1.1 Создание виртуальной машины

Войдите в интерфейс oVirt и создайте новую виртуальную машину, выбрав подходящие параметры конфигурации:

• Процессор: Минимум 2 виртуальных процессора
• Оперативная память: Минимум 4 ГБ
• Хранилище: Не менее 20 ГБ для Kubernetes и приложений

1.2 Установка Kubernetes

• Установите Docker (или другой контейнерный runtime) и Kubernetes:

  bash

  Копировать код

  apt update apt install -y docker.io apt install -y kubelet kubeadm kubectl

• Инициализируйте кластер Kubernetes:

  bash

  Копировать код

  kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

• Настройте kubectl для использования нового кластера:

  bash

  Копировать код

  mkdir -p $HOME/.kube cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

• Установите сетевой плагин (например, Flannel):

  bash

  Копировать код

  kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

2. Установка Ingress Controller

2.1 Установка NGINX Ingress Controller

• Добавьте репозиторий Helm и установите Helm (если не установлен):

  bash

  Копировать код

  curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 | bash

• Добавьте репозиторий Helm для NGINX Ingress Controller:

  bash

  Копировать код

  helm repo add ingress-nginx https://kubernetes.github.io/ingress-nginx helm repo update

• Установите NGINX Ingress Controller:

  bash

  Копировать код

  helm install my-ingress ingress-nginx/ingress-nginx

2.2 Проверка установки

• Проверьте, что NGINX Ingress Controller работает:

  bash

  Копировать код

  kubectl get pods -n ingress-nginx

  Вы должны увидеть работающие поды, связанные с NGINX Ingress Controller.

• Проверьте, что сервис создан:

  bash

  Копировать код

  kubectl get services -n ingress-nginx

  Сервис должен иметь внешний IP-адрес, через который будет доступен Ingress Controller.

3. Создание и настройка Ingress Resource

Создайте объект Ingress Resource для вашего приложения. Например:

• Примените манифест:

  bash

  Копировать код

  kubectl apply -f my-ingress.yaml

• Проверьте, что Ingress создан и настроен:

  bash

  Копировать код

  kubectl get ingress

Лучшие практики

1. Управление TLS сертификатами

Используйте Kubernetes Secrets для хранения сертификатов и настраивайте TLS в Ingress для защиты данных в транзите:

2. Настройка аннотаций

Используйте аннотации для настройки поведения Ingress Controller, например, для управления кэшированием или перенаправлением:

3. Регулярное тестирование и обновление

Регулярно проверяйте и обновляйте конфигурации Ingress и Ingress Controller для обеспечения безопасности и функциональности. Тестируйте изменения в staging-среде перед развертыванием в production.

4. Мониторинг и логирование

Настройте мониторинг и логирование для Ingress Controller для выявления и устранения проблем. Используйте инструменты, такие как Prometheus и Grafana для мониторинга и ELK Stack для логирования.

Заключение

Kubernetes Ingress предоставляет мощные возможности для управления входящим трафиком и маршрутизации в кластере. Развертывание Ingress на виртуальной машине в среде oVirt требует настройки Kubernetes, установки Ingress Controller и конфигурации Ingress Resource.

Следуя лучшим практикам и учитывая предложенные рекомендации, вы сможете эффективно управлять входящим трафиком, обеспечивая безопасность и масштабируемость вашего приложения.