Ingress是Kubernetes中用于对Service进行公网负载均衡的一个模块，要使用ingress资源，必须有对应的ingress controller来管控ingress。业务需要实现定制化的ingress controller，将ingress资源与公司自研的公网负载均衡服务对应起来，实际上就是使用公司自研的负载均衡服务对Kubernetes运行的Service服务提供公网负载均衡。本文对Kubernetes的ingress模块进行一个初探。
Kubernetes基本概念
Kubernetes以RESTFul的形式开放API, 可操作的REST对象有：
Pod: Kubernetes最基本的部署调度单元，可以包含一个或多个Contanier
Service: Pod的路由代理对象，用于Pod之间的服务发现。如果要访问一个Pod,只需要知道Service的地址就可以，从而保证Pod的动态变化对访问端透明
ReplicationController:Pod的复制抽象，用于Pod的扩容缩容。通过ReplicationController, 可以指定一个应用需要多少份复制，Kubernetes将为每份复制创建一个Pod，并且能够自动重建（Pod宕机的情况下）
Pod与Service, ReplicationController通过Lable（键值对，例如：app:my-service）进行关联。Service通过Label Selector来筛选出一组Pods.
Service实例
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
name: my-service
spec:
selector:
app: MyApp
ports:
- protocol: TCP,
port: 80,
targetPort: 9376
上述yaml配置将会创建一个名为“my-service”的Service，通过内容为“app=MyApp”的Label映射到Pods的端口9376，Secector将会一直对Pods进行筛选，并将筛选出的Pods放入名为“my-service”的Endpoints中。
Exernal Service
Kubernetes v1.2版本中，发布了关于External Service的新特性，目的在于将用户创建的Service开放到公网IP。Kubernetes提供了三种类型的Services:
ClusterIP: 为Service分配虚拟地址，但是该地址只能在Kubernetes集群内部中访问,这也是Services的默认类型
NodePort: 在ClusterIP基础上将服务绑定到集群节点的指定端口上，可以通过<NodeIP>:NodePort访问Service
LoadBalancer:在NodePort的基础上使用外部的负载均衡服务，通过该负载均衡服务来访问集群内部的Services,实际上经过了两层转发
Kubernetes提供基于NodePort和LoadBalancer的方式，将service开放到公网IP.另外，如果有公网IP到Kubernetes集群中的一个或多个节点有路由可达，可以通过指定External IPs字段将服务暴露给公网， 例如：
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
name: my-service
spec:
selector:
app: MyApp
ports:
- name: http
protocol: TCP
port: 80
targetPort: 9376
externalIPs:
- 80.11.12.10
通过上述配置，可以通过80.11.12.10:80访问到名为“my-service”的Service.
通过指定Service 类型将服务暴露给公网，NodePort类型的Service只能支持TCP & UDP协议, LoadBalancer类型的Service只支持TCP协议.
Ingress
Ingress的引入正是为了解决Service的短板：只能面向L4. 基于Ingress, 可以方便的创建基于HTTP/HTTPS的七层负载均衡。
Ingress就是一系列的转发规则集合，通过它可以将集群内部的Service暴露给公网。它也是可操作的REST对象，可以通过API方便的创建一个Ingress对象：
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
name: test-ingress
spec:
rules:
- host: c.163.com
http:
paths:
- path: /testpath
backend:
serviceName: test
servicePort: 80
上述配置指定了一个名为“test-ingress”的Ingress资源，在spec属性中指定了转发规则（v1.2中仅支持HTTP协议），一个完整的http转发规则包含host,path,与backend后端服务，访问c.163.com/testpath将会受到来自后端服务test:80的响应。
Ingress Controller
使用Ingress资源必须有相应的Ingress controller来控制Ingress的运行。Ingress controller的主要功能包括
1. 根据Ingress的配置，创建负载均衡服务
2. 为Ingress分配IP
3. 监控Ingress的变化
Ingress controller不是Kubernetes源码中的一部分，并不会像EndpointController或者ReplicationControler,在集群创建过程中就会启动. 因此，需要实现自己的Ingress controller，并将其部署为一个Kubernetes Pod。
一个简单的Ingress controller
如果使用nginx做负载均衡，实现一个nginx controller比较简单，该nginx controller的作用就是：
1. 从api server中获取ingress
2. 基于nginx配置模板文件，生成nginx.conf
3. reload nginx
使用Google提供的一个nginx-ingress controller,根据如下配置, 将该controller部署在Kubernetes集群中：
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
name: nginx-ingress
labels:
app: nginx-ingress
spec:
replicas: 1
selector:
app: nginx-ingress
template:
metadata:
labels:
app: nginx-ingress
spec:
containers:
- image: gcr.io/google_containers/nginx-ingress:0.1
imagePullPolicy: Always
name: nginx
ports:
- containerPort: 80
hostPort: 80
然后创建一个Ingress:
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
name: test
spec:
rules:
- host: foo.bar.com
http:
paths:
- path: /foo
backend:
serviceName: fooSvc
servicePort: 80
- host: bar.baz.com
http:
paths:
- path: /bar
backend:
serviceName: barSvc
servicePort: 80
根据该Ingress的配置，nginx controller生成的nginx.conf为：
events {
worker_connections 1024;
}
http {
server {
listen 80;
server_name foo.bar.com;
location /foo {
proxy_pass http://fooSvc;
}
}
server {
listen 80;
server_name bar.baz.com;
location /bar {
proxy_pass http://barSvc;
}
}
}
基于上述配置，将foo.bar.com或者bar.baz.com解析为nginx-ingress controller所在主机上的公网IP，就可以访问到foo.bar.com/foo.
定制Ingress Controller
上一节中简单的nginx-ingress controller，只是使用了nginx做负载均衡，如果要使用第三方云厂商的负载均衡服务，就必须实现定制化的Ingress controller了。目前，Google开源了基于GSLB服务的Ingress controller:GLBC.
GLBC管控Ingress资源，把每一个Ingress都转换成一个GCE L7(Google Compute Engine 七层负载均衡服务)， 并且把Ingress中的转发rules转换成GCE Url Map，这样可以通过一个负载均衡服务访问多个Kubernetes Service。这和使用Loadbalancer类型的Service来开放服务不同，Loadbalancer类型的Service将为每一个Kubernetes Service分配一个公网IP。
GLBC的使用方式如下：
1.创建RC（Replication controller,GBLC Ingress controller也属于RC资源）
2.创建Services, Ingress
3.等待异步创建GCE L7, 创建完成后GLBC为Ingress分配IP
GLBC还可以提供健康检查，HTTPS服务等，功能还在进一步完善中。如果有兴趣可以参考官方Daemon:https://github.com/kubernetes/contrib/tree/master/ingress/controllers/gce
参考资料
1.Kubernetes官方文档：http://kubernetes.io/docs/
2.Kubernetes初探：http://blog.csdn.net/zhangjun2915/article/details/40598151
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