Service und Ingress erstellen

In diesem Dokument wird gezeigt, wie Sie ein Kubernetes-Ingress-Objekt in einem Nutzercluster für Google Distributed Cloud erstellen. Ein Ingress ist einem oder mehreren Services zugeordnet. Diese sind wiederum jeweils einem Pod-Satz zugeordnet.

Hinweise

Rufen Sie eine SSH-Verbindung zu Ihrer Administrator-Workstation ab:

Deployment erstellen

Dies ist ein Manifest für ein Deployment:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      greeting: hello
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        greeting: hello
    spec:
      containers:
      - name: hello-world
        image: "gcr.io/google-samples/hello-app:2.0"
        env:
        - name: "PORT"
          value: "50000"
      - name: hello-kubernetes
        image: "gcr.io/google-samples/node-hello:1.0"
        env:
        - name: "PORT"
          value: "8080"

Für diese Übung sollten Sie die folgenden wichtigen Punkte zum Deployment-Manifest verstehen:

  • Jeder Pod, der zum Deployment gehört, hat das Label greeting: hello.

  • Jeder Pod hat zwei Container.

  • Die env-Felder geben an, dass die hello-app-Container TCP-Port 50000 und die node-hello-Container TCP-Port 8080 überwachen. Für hello-app können Sie die Auswirkungen der Umgebungsvariablen PORT im Quellcode der Hello-App sehen.

Kopieren Sie das Manifest in eine Datei mit dem Namen hello-deployment.yaml und erstellen Sie das Deployment:

kubectl apply --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG -f hello-deployment.yaml

Dabei ist USER_CLUSTER_KUBECONFIG der Pfad der kubeconfig-Datei für Ihren Nutzercluster.

Bereitstellung mit einem Dienst freigeben

Erstellen Sie einen Service, um Clients eine stabile Möglichkeit zu bieten, Anfragen an die Pods Ihres Deployments zu senden.

Hier ist ein Manifest für einen Dienst, der Ihre Bereitstellung für Clients in Ihrem Cluster verfügbar macht:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: hello-service
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    greeting: hello
  ports:
  - name: world-port
    protocol: TCP
    port: 60000
    targetPort: 50000
  - name: kubernetes-port
    protocol: TCP
    port: 60001
    targetPort: 8080

Kopieren Sie das Manifest in eine Datei mit dem Namen hello-service.yaml und erstellen Sie den Dienst:

kubectl apply --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG -f hello-service.yaml

Lassen Sie den Service anzeigen:

kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG get service hello-service --output yaml

Die Ausgabe zeigt den Wert von clusterIP, der dem Dienst übergeben wurde. Beispiel:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  annotations:
    ...
spec:
  clusterIP: 10.96.14.249
  clusterIPs:
  - 10.96.14.249
  ipFamilies:
  - IPv4
  ipFamilyPolicy: SingleStack
  ports:
  - name: world-port
    port: 60000
    protocol: TCP
    targetPort: 50000
  - name: kubernetes-port
    port: 60001
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  selector:
    greeting: hello
  sessionAffinity: None
  type: ClusterIP
status:
  loadBalancer: {}

In der vorherigen Ausgabe ist das Feld ports ein Array von Kubernetes-ServicePort-Objekten: eines mit dem Namen world-port und eines mit dem Namenkubernetes-port.

So kann ein Client den Dienst aufrufen:

  • Verwendung von world-port: Ein Client, der auf einem der Clusterknoten ausgeführt wird, sendet eine Anfrage an clusterIP am port. In diesem Beispiel: 10.96.14.249:60000. Die Anfrage wird an einen Mitglieds-Pod am targetPort weitergeleitet. In diesem Beispiel: POD_IP_ADDRESS50000.

  • Verwendung von kubernetes-port: Ein Client, der auf einem der Clusterknoten ausgeführt wird, sendet eine Anfrage an clusterIP am port. In diesem Beispiel: 10.96.14.249:60001. Die Anfrage wird an einen Mitglieds-Pod am targetPort weitergeleitet. In diesem Beispiel: POD_IP_ADDRESS:8080.

Ingress-Komponenten

Dies sind einige der Clusterkomponenten für eingehenden Traffic:

  • Die Bereitstellung istio-ingress. Dies ist der Ingress-Proxy. Der Ingress-Proxy leitet den Traffic gemäß den in einem Ingress-Objekt angegebenen Regeln an interne Dienste weiter.

  • Der istio-ingress-Dienst. Dieser Dienst stellt das Deployment istio-ingress bereit.

  • Das Deployment istiod. Dies ist der Ingress-Controller. Der Ingress-Controller überwacht die Erstellung von Ingress-Objekten und konfiguriert den Ingress-Proxy entsprechend.

Ingress-Objekt erstellen

Hier ist ein Manifest für ein Ingress:

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: my-ingress
spec:
  rules:
  - http:
      paths:
      - path: /greet-the-world
        pathType: Exact
        backend:
          service:
            name: hello-service
            port:
              number: 60000
      - path: /greet-kubernetes
        pathType: Exact
        backend:
          service:
            name: hello-service
            port:
              number: 60001

Kopieren Sie das Manifest in eine Datei mit dem Namen my-ingress.yaml und erstellen Sie das Ingress-Objekt:

kubectl apply --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG -f my-ingress.yaml

Wenn Sie einen Nutzercluster erstellen, geben Sie in der Clusterkonfigurationsdatei einen Wert für loadbalancer.ingressVip an. Diese IP-Adresse wird auf dem Cluster-Load-Balancer konfiguriert. Wenn Sie ein Ingress-Objekt erstellen, erhält das Ingress-Objekt dieselbe VIP wie seine externe IP-Adresse.

Wenn ein Client eine Anfrage an die Nutzercluster-Ingress-VIP sendet, wird die Anfrage an Ihren Load-Balancer weitergeleitet. Der Load-Balancer leitet über den istio-ingress-Dienst die Anfrage an den Ingress-Proxy weiter, der in Ihrem Nutzercluster ausgeführt wird. Der Ingress-Proxy ist so konfiguriert, dass er die Anfrage je nach Pfad in der Anfrage-URL an verschiedene Back-Ends weiterleitet.

Der /greet-the-world-Pfad

In Ihrem Ingress-Manifest sehen Sie eine Regel, die besagt, dass der Pfad /greet-the-world mit serviceName: hello-service und servicePort: 60000 verknüpft ist. Denken Sie daran, dass 60000 der port-Wert im Abschnitt world-port Ihres hello-service-Dienstes ist.

- name: world-port
    port: 60000
    protocol: TCP
    targetPort: 50000

Der Ingress-Dienst leitet die Anfrage an clusterIP:50000 weiter. Die Anfrage wird dann an einen der Mitglieds-Pods des hello-service-Dienstes gesendet. Der Container, in dem in diesem Pod Port 50000 überwacht wird, zeigt die Meldung Hello World! an.

Der /greet-kubernetes-Pfad

In Ihrem Ingress-Manifest sehen Sie eine Regel, die besagt, dass der Pfad /greet-kubernetes mit serviceName: hello-service und servicePort: 60001 verknüpft ist. Denken Sie daran, dass 60001 der port-Wert im Abschnitt kubernetes-port Ihres hello-service-Dienstes ist.

- name: kubernetes-port
    port: 60001
    protocol: TCP
    targetPort: 8080

Der Ingress-Dienst leitet die Anfrage an clusterIP weiter: 8080. Die Anfrage wird dann an einen der Mitglieds-Pods des hello-service-Dienstes gesendet. Der Container, in dem in diesem Pod Port 8080 überwacht wird, zeigt die Meldung Hello Kubernetes! an.

Ingress-Objekt testen

Testen Sie das Ingress-Objekt mit dem Pfad /greet-the-world:

curl USER_CLUSTER_INGRESS_VIP/greet-the-world

Ersetzen Sie USER_CLUSTER_INGRESS_VIP durch die externe IP-Adresse des Ingress-Objekts.

In der Ausgabe wird die Meldung Hello, world! angezeigt:

Hello, world!
Version: 2.0.0
Hostname: ...

Testen Sie Ingress mit dem Pfad /greet-kubernetes:

curl USER_CLUSTER_INGRESS_VIP/greet-kubernetes

In der Ausgabe wird die Meldung Hello, Kubernetes! angezeigt:

Hello Kubernetes!

HTTPS für Ingress-Objekt einrichten

Wenn HTTPS-Anfragen von den Clients angenommen werden sollen, benötigt der Ingress-Proxy ein Zertifikat, damit er seine Identität gegenüber den Clients nachweisen kann. Dieser Proxy benötigt außerdem einen privaten Schlüssel, um den HTTPS-Handshake abzuschließen.

Im folgenden Beispiel werden diese Entitäten verwendet:

  • Eingehender Proxy: Beteiligt sich am HTTPS-Handshake und leitet dann Pakete an Mitglieds-Pods des hello-service-Dienstes weiter.

  • Domain für den hello-service-Service altostrat.com in Beispielorganisation

Gehen Sie so vor:

  1. Erstellen Sie ein Root-Zertifikat und einen privaten Schlüssel. In diesem Beispiel wird eine Root-Zertifizierungsstelle von root.ca.example.com in der Beispielorganisation der Root-Zertifizierungsstelle verwendet.

    openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -subj '/O=Root CA Example Inc./CN=root.ca.example.com' -keyout root-ca.key -out root-ca.crt

  2. Erstellen Sie eine Anfrage für die Signierung des Zertifikats:

    openssl req -out server.csr -newkey rsa:2048 -nodes -keyout server.key -subj "/CN=altostrat.com/O=Example Org"

  3. Erstellen Sie ein Bereitstellungszertifikat für den Ingress-Proxy.

    openssl x509 -req -days 365 -CA root-ca.crt -CAkey root-ca.key -set_serial 0 -in server.csr -out server.crt

    Sie haben jetzt die folgenden Zertifikate und Schlüssel erstellt:

    • root-ca.crt: Zertifikat für die Stammzertifizierungsstelle
    • root-ca.key: Privater Schlüssel für die Stammzertifizierungsstelle
    • server.crt: Bereitstellungszertifikat für den Ingress-Proxy
    • server.key: Privater Schlüssel für den Ingress-Proxy

  4. Erstellen Sie ein Kubernetes Secret, das das Bereitstellungszertifikat und den Schlüssel enthält.

    kubectl create secret tls example-server-creds --key=server.key --cert=server.crt --namespace gke-system

    Das resultierende Secret heißt example-server-creds.

Deployment und Service erstellen

Wenn Sie im Abschnitt „HTTP“ in dieser Anleitung ein Deployment und einen Service erstellt haben, lassen Sie diese unverändert. Wenn dies nicht der Fall ist, erstellen Sie diese jetzt und führen Sie die für HTTP beschriebenen Schritte aus.

Ingress-Objekt erstellen

Das Erstellen eines Ingress-Objekts für HTTPS ähnelt dem Erstellen eines Ingress-Objekts für HTTP. Die Ingress-Spezifikation für HTTPS enthält jedoch einen tls-Abschnitt, in dem der Host und ein Secret angegeben werden. Die hosts im Abschnitt tls muss explizit mit der host im Abschnitt rules übereinstimmen.

Wenn sich Ihr Back-End-Dienst in einem separaten Namespace befindet, müssen Sie im selben Namespace wie der Ingress einen Dienst vom Typ ExternalName erstellen, um Traffic an den Back-End-Dienst weiterzuleiten.

Wenn Sie bereits ein Ingress-Objekt im HTTP-Abschnitt erstellt haben, löschen Sie dieses Ingress-Objekt, bevor Sie fortfahren.

Ingress-Objekt löschen:

kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG delete ingress my-ingress

Erstellen Sie ein neues Ingress-Objekt mit dem Abschnitt tls, um den Traffic für den zuvor erstellten Service zu verarbeiten. Dadurch wird HTTPS zwischen Clients und dem Ingress-Proxy aktiviert.

Hier ist ein Manifest für ein Ingress:

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: my-ingress-2
spec:
  tls:
  - hosts:
    - altostrat.com
    secretName: example-server-creds
  rules:
  - host: altostrat.com
    http:
      paths:
      - path: /greet-the-world
        pathType: Exact
        backend:
          service:
            name: hello-service
            port:
              number: 60000
      - path: /greet-kubernetes
        pathType: Exact
        backend:
          service:
            name: hello-service
            port:
              number: 60001

Speichern Sie das Manifest in einer Datei mit dem Namen my-ingress-2.yaml und erstellen Sie das Ingress-Objekt:

kubectl apply --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG -f my-ingress-2.yaml

Bestätigen Sie dies durch Testen.

  • Testen Sie den Pfad "/greet-the-world":

    curl -v --resolve altostrat.com:443:USER_CLUSTER_INGRESS_VIP https://altostrat.com/greet-the-world --cacert root-ca.crt

    Ausgabe:

    Hello, world!
Version: 2.0.0
Hostname: hello-deployment-5ff7f68854-wqzp7

  • Testen Sie den Pfad /greet-kubernetes:

    curl -v --resolve altostrat.com:443:USER_CLUSTER_INGRESS_VIP https://altostrat.com/greet-kubernetes --cacert root-ca.crt

    Ausgabe:

    Hello Kubernetes!

Bereinigen

Löschen Sie das Ingress-Objekt:

kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG delete ingress INGRESS_NAME

Ersetzen Sie INGRESS_NAME durch den Namen des Ingress-Objekts, z. B. my-ingress oder my-ingress-2.

Löschen Sie den Service:

kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG delete service hello-service

Löschen Sie Ihr Deployment:

kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG delete deployment hello-deployment