操作场景

本节以Nginx工作负载为例，说明kubectl命令添加Nginx Ingress的方法。

前提条件

• 集群必须已安装nginx-ingress插件，具体操作可参考安装插件。
• Ingress为后端工作负载提供网络访问，因此集群中需提前部署可用的工作负载。若您无可用工作负载，可参考创建无状态负载(Deployment)、创建有状态负载(StatefulSet)或创建守护进程集(DaemonSet)部署工作负载。
• 为上述工作负载配置ClusterIP类型或NodePort类型的Service，可参考集群内访问(ClusterIP)或节点访问(NodePort)配置示例Service。
• 选择HTTPS协议对外提供访问时，需要提前创建IngressTLS类型的密钥证书，创建密钥的方法请参见创建密钥。

添加Nginx Ingress

1. 请参见通过kubectl连接集群，使用kubectl连接集群。
2. 创建名为“ingress-test.yaml”的YAML文件，此处文件名可自定义。

   vi ingress-test.yaml

   

   • 1.15及以上集群版本中的“apiVersion”为: “networking.k8s.io/v1beta1”
   • 1.13及以下集群版本中的“apiVersion”为: “extensions/v1beta1”

   以HTTP协议访问为例，YAML文件配置如下：

   apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
   kind: Ingress
   metadata:
     name: ingress-test
     namespace: default
     annotations:
       kubernetes.io/ingress.class: nginx
       kubernetes.io/elb.port: '80' 
   spec:
     rules:
       - host: ''
         http:
           paths:
             - path: '/'
               backend:
                 serviceName: <your_service_name>  #替换为您的目标服务名称
                 servicePort: 80

   表1 关键参数说明

   参数	是否必填	参数类型	描述
   kubernetes.io/ingress.class	是	String	nginx：表示使用NginxIngress，未安装nginx-ingress插件时无法使用。 通过API接口创建Ingress时必须增加该参数。
   kubernetes.io/elb.port	是	Integer	界面上的对外端口，为注册到负载均衡服务地址上的端口。

3. 创建Ingress。

   kubectl create -f ingress-test.yaml

   回显如下，表示Ingress服务已创建。

   ingress/ingress-test created

   查看已创建的Ingress。

   kubectl get ingress

   回显如下，表示Ingress服务创建成功，工作负载可访问。

   NAME             HOSTS     ADDRESS          PORTS   AGE
   ingress-test     *         121.**.**.**     80      10s

4. 访问工作负载（例如Nginx工作负载），在浏览器中输入访问地址“http://121.**.**.**:80”进行验证。

   其中，“121.**.**.**”为统一负载均衡实例的IP地址。

配置HTTPS证书

Ingress支持配置HTTPS证书以提供安全服务，YAML配置示例如下：

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress 
metadata: 
  name: ingress-test
  annotations: 
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
    kubernetes.io/elb.port: '443'
spec:
  tls: 
  - hosts: 
    - foo.bar.com
    secretName: ingress-test-secret
  rules: 
  - host: ''
    http: 
      paths: 
      - path: '/'
        backend: 
          serviceName: <your_service_name>  #替换为您的目标服务名称
          servicePort: 80

配置URL重写规则

在一些使用场景中后端服务暴露的URL与Ingress规则中指定的路径不同，如果不进行URL重写配置，所有访问都将返回404。Nginx的URL重写可以通过Rewrite方法实现，使用“nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target”注解可以实现不同路径的重写规则，如下所示：

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-test
  namespace: default
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$2
spec:
  rules:
    - host: 'rewrite.bar.com'
      http:
        paths:
          - path: '/something(/|$)(.*)'
            backend:
              serviceName: <your_service_name>  #替换为您的目标服务名称
              servicePort: 80

只要有一个Ingress使用了rewrite-target，则所有Ingress定义下同一个host下所有path都会正则大小写敏感，包括没有使用rewrite-target的Ingress。

以上示例中，占位符$2表示将第二个括号即(.*)中匹配到的所有字符填写到“nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target”注解中。

nginx-ingress-controller容器中，“/etc/nginx”路径下的nginx.conf文件可查看所有Ingress配置。以上示例中的重写规则将生成一条Rewrite指令，并写入到nginx.conf的location字段中，如下所示：

## start server rewrite.bar.com
        server {
                server_name rewrite.bar.com ;
                ...
                location ~* "^/something(/|$)(.*)" {
                        set $namespace      "default";
                        set $ingress_name   "ingress-test";
                        set $service_name   "<your_service_name>";
                        set $service_port   "80";
                        ...
                        rewrite "(?i)/something(/|$)(.*)" /$2 break;
                        ...
                }
        }
        ## end server rewrite.bar.com

rewrite regex replacement [flag];

对于一些复杂高级的Rewrite需求，可以通过如下注解来实现，其本质也是修改Nginx的配置文件（nginx.conf），可以实现上面提到的“nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target”注解的功能，但是自定义程度更高，适合更加复杂的Rewrite需求。

• nginx.ingress.kubernetes.io/server-snippet：在nginx.conf的“server”字段中添加自定义配置。
• nginx.ingress.kubernetes.io/configuration-snippet：在nginx.conf的“location”字段中添加自定义配置。

通过以上两个注解可以在nginx.conf中的“server”或“location”字段中插入Rewrite指令，完成URL的重写，示例如下：

annotations:
     kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
     nginx.ingress.kubernetes.io/configuration-snippet: |
        rewrite ^/stylesheets/(.*)$ /something/stylesheets/$1 redirect;  # 添加 /something 前缀
        rewrite ^/images/(.*)$ /something/images/$1 redirect;  # 添加 /something 前缀

创建负载均衡规则

原生的Nginx支持多种负载均衡规则，其中常用的有加权轮询、IP hash等。Nginx Ingress在原生的Nginx能力基础上，支持使用一致性哈希方法进行负载均衡。

Nginx默认支持的IP hash方法使用的是线性的hash空间，根据IP的hash运算值来选取后端的目标服务器。但是这种方法在添加删除节点时，所有IP值都需要重新进行hash运算，然后重新路由，这样的话就会导致大面积的会话丢失或缓存失效，因此Nginx Ingress引入了一致性哈希来解决这一问题。

一致性哈希是一种特殊的哈希算法，通过构建环状的hash空间来替代普通的线性hash空间，在增删节点时仅需要将路由的目标按顺时针原则向下迁移，而其他路由无需改变，可以尽可能地减少重新路由，有效解决动态增删节点带来的负载均衡问题。

通过配置一致性哈希规则，在增加一台服务器时，新的服务器会尽量分担其他所有服务器的压力；同样，在减少一台服务器时，其他所有服务器也可以尽量分担它的资源，可以有效减少集群局部节点的压力，防止由于某一节点宕机带来的集群雪崩效应。

Nginx Ingress可以通过“nginx.ingress.kubernetes.io/upstream-hash-by”注解实现一致性哈希规则的配置，如下所示：

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-test
  namespace: default
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: nginx
    nginx.ingress.kubernetes.io/upstream-hash-by: "$request_uri"  #按照请求uri进行hash
spec:
  rules:
    - host: ''
      http:
        paths:
          - path: '/'
            backend:
              serviceName: <your_service_name>  #替换为您的目标服务名称
              servicePort: 80