用 NodePort,LoadBalancer 还是 Ingress ?
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当我们在K8S平台部署好应用后,该如何将应用暴露给集群外部用户访问呢?Kubernetes 提供 NodePort,LoadBalancer ,Ingress三种方式来解决该问题。

ClusterIP

ClusterIP 服务是 Kubernetes 的默认服务。它给你一个集群内的服务,集群内的其它应用都可以访问该服务。集群外部无法访问它。

ClusterIP 服务的 YAML 文件类似如下:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-internal-service
selector:
app: my-app
spec:
type: ClusterIP
ports:
- name: http
port: 80
targetPort: 80
protocol: TCP

如果 从Internet 没法访问 ClusterIP 服务,那么我们为什么要讨论它呢?那是因为我们可以通过 Kubernetes 的 proxy 模式来访问该服务!

        启动 Kubernetes proxy 模式:

$ kubectl proxy --port=8080

        这样你可以通过Kubernetes API,使用如下模式来访问这个服务:

http://localhost:8080/api/v1/proxy/namespaces/<NAMESPACE>/services/<SERVICE-NAME>:<PORT-NAME>/

        要访问我们上面定义的服务,你可以使用如下地址:http://localhost:8080/api/v1/proxy/namespaces/default/services/my-internal-service:http/

何时使用这种方式?

    

    有一些场景下,你得使用 Kubernetes 的 proxy 模式来访问你的服务:

1. 由于某些原因,你需要调试你的服务,或者需要直接通过笔记本电脑去访问它们。

2. 容许内部通信,展示内部仪表盘等。

    这种方式要求我们运行 kubectl 作为一个未认证的用户,因此我们不能用这种方式把服务暴露到 internet 或者在生产环境使用。

NodePort

    NodePort 服务是引导外部流量到你的服务的最原始方式。NodePort,正如这个名字所示,在所有节点(虚拟机)上开放一个特定端口,任何发送到该端口的流量都被转发到对应服务。

    NodePort 服务的 YAML 文件类似如下:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-nodeport-service
spec:
selector:
app: my-app
type: NodePort
ports:
- name: http
port: 80
targetPort: 80
nodePort: 30036
protocol: TCP

    NodePort 服务主要有两点区别于普通的“ClusterIP”服务。第一,它的类型是“NodePort”。有一个额外的端口,称为 nodePort,它指定节点上开放的端口值 。如果你不指定这个端口,系统将选择一个随机端口。大多数时候我们应该让 Kubernetes 来选择端口,因为如评论中 thockin 所说,用户自己来选择可用端口代价太大。

何时使用这种方式?

    

    这种方法有许多缺点:

  1. 每个端口只能是一种服务

  2. 端口范围只能是 30000-32767

  3. 如果节点/VM 的 IP 地址发生变化,你需要能处理这种情况

    基于以上原因,我不建议在生产环境上用这种方式公开服务。如果你运行的服务不要求一直可用,或者对成本比较敏感,你可以使用这种方法。这样的应用的最佳例子是 demo 应用,或者某些临时应用。


LoadBalancer

    LoadBalancer 服务是暴露服务到 Internet 的标准方式。在 GKE 上,这种方式会启动一个 Network Load Balancer,它将给你一个单独的 IP 地址,转发所有流量到你的服务。

何时使用这种方式?

    

    如果你想要直接暴露服务,这就是默认方式。所有通往你指定的端口的流量都会被转发到对应的服务。它没有过滤条件,没有路由等。这意味着你几乎可以发送任何种类的流量到该服务,像 HTTP,TCP,UDP,Websocket,gRPC 或其它任意种类。

    这个方式的最大缺点是每一个用 LoadBalancer 暴露的服务都会有它自己的 IP 地址,每个用到的 LoadBalancer 都需要付费,这将是非常昂贵的。


Ingress

    有别于以上所有例子,Ingress 事实上不是一种服务类型。相反,它处于多个服务的前端,扮演着“智能路由”或者集群入口的角色。

    你可以用 Ingress 来做许多不同的事情,各种不同类型的 Ingress 控制器也有不同的能力。

    GKE 上的默认 ingress 控制器是启动一个 HTTP(S) Load Balancer[3]。它允许你基于路径或者子域名来路由流量到后端服务。例如,你可以将任何发往域名 foo.yourdomain.com 的流量转到 foo 服务,将路径 yourdomain.com/bar/path 的流量转到 bar 服务。

    GKE 上用L7 HTTP Load Balancer生成的 Ingress 对象的 YAML 文件类似如下:

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
name: my-ingress
spec:
backend:
serviceName: other
servicePort: 8080
rules:
- host: foo.mydomain.com
http:
paths:
- backend:
serviceName: foo
servicePort: 8080
- host: mydomain.com
http:
paths:
- path: /bar/*
backend:
serviceName: bar
servicePort: 8080

何时使用这种方式?

    

    Ingress 可能是暴露服务的最强大方式,但同时也是最复杂的。Ingress 控制器有各种类型,包括 Google Cloud Load Balancer, Nginx,Contour,Istio,等等。它还有各种插件,比如 cert-manager,它可以为你的服务自动提供 SSL 证书。

    如果你想要使用同一个 IP 暴露多个服务,这些服务都是使用相同的七层协议(典型如 HTTP),那么Ingress 就是最有用的。如果你使用本地的 GCP 集成,你只需要为一个负载均衡器付费,且由于 Ingress是“智能”的,你还可以获取各种开箱即用的特性(比如 SSL、认证、路由等等)。


精彩未完,我们群里见!


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