如何部署一套高效能、高可靠的Ingress接入層 -

在Kubernetes叢集中，Ingress是授權入站串連到達叢集服務的規則集合，可以為您提供七層負載平衡能力，您可以通過Ingress配置提供外部可訪問的URL、負載平衡、SSL、基於名稱的虛擬機器主機等。作為叢集流量接入層，Ingress的高可靠性顯得尤為重要，本文介紹如何部署一套高效能、高可靠的Ingress接入層。

前提條件

高可靠部署架構

高可靠性首先要解決的就是單點故障問題，通常系統採用多副本部署的方式，在Kubernetes叢集中部署高可靠Ingress接入層同樣採用多節點部署架構，同時由於Ingress作為叢集流量接入口，建議系統採用一個Ingress服務獨佔一個Ingress節點的方式，以避免業務應用與Ingress服務發生資源搶佔。

如上述部署架構圖，由多個獨佔Ingress執行個體組成統一接入層來承載叢集入口流量，同時可依據後端業務流量水平擴縮容Ingress節點。若您前期的叢集規模並不大，也可以採用將Ingress服務與業務應用混部的方式，但注意進行資源限制和隔離。

查看叢集預設部署的Pod副本及公網地址

當您成功建立一個叢集後，預設情況下，叢集內部已經部署了一套擁有2個Pod副本的Nginx Ingress Controller服務，其前端掛載在一個公網SLB執行個體上。

執行以下命令查看部署Nginx Ingress Controller服務的Pod。

kubectl -n kube-system get pod | grep nginx-ingress-controller

預期輸出：

nginx-ingress-controller-8648ddc696-2bshk                    1/1     Running   0          3h
nginx-ingress-controller-8648ddc696-jvbs9                    1/1     Running   0          3h

執行以下命令查看nginx-ingress-lb服務對應的公網SLB地址。

kubectl -n kube-system get svc nginx-ingress-lb

預期輸出：

NAME               TYPE           CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP      PORT(S)                      AGE
nginx-ingress-lb   LoadBalancer   172.XX.XX.XX   118.XX.XX.XX   80:32XXX/TCP,443:31XXX/TCP   21d

部署高可靠的Ingress接入層

隨著叢集業務規模的逐漸擴大，系統需要擴容Ingress接入層，以保證叢集接入層的高效能高可用，可通過以下兩種方法完成。

方法一：增加Pod副本數量

通過調整Nginx Ingress Controller Deployment的Pod副本數量，可以快速增加Ingress接入層的規模。

執行以下命令，將Pod副本數量擴容到3個。

kubectl -n kube-system scale --replicas=3 deployment/nginx-ingress-controller

預期輸出：

deployment.extensions/nginx-ingress-controller scaled

執行以下命令，查看部署Nginx Ingress Controller服務的Pod。

kubectl -n kube-system get pod | grep nginx-ingress-controller

預期輸出：

nginx-ingress-controller-8648ddc696-2bshk                    1/1     Running   0          3h
nginx-ingress-controller-8648ddc696-jvbs9                    1/1     Running   0          3h
nginx-ingress-controller-8648ddc696-xqmfn                    1/1     Running   0          33s

方法二：在指定的高配置節點上部署Ingress服務

如果您需要Nginx Ingress Controller僅運行在指定的一些高配置節點上，可以通過給節點添加標籤來完成。

執行以下命令查看當前叢集的節點情況。

kubectl get node

預期輸出：

NAME                                 STATUS   ROLES    AGE   VERSION
cn-hangzhou.i-bp11bcmsna8d4bp****   Ready    master   21d   v1.11.5
cn-hangzhou.i-bp12h6biv9bg24l****   Ready    <none>   21d   v1.11.5
cn-hangzhou.i-bp12h6biv9bg24l****   Ready    <none>   21d   v1.11.5
cn-hangzhou.i-bp12h6biv9bg24l****   Ready    <none>   21d   v1.11.5
cn-hangzhou.i-bp181pofzyyksie****   Ready    master   21d   v1.11.5
cn-hangzhou.i-bp1cbsg6rf3580z****   Ready    master   21d   v1.11.5

執行以下命令，給Ingress Node節點cn-hangzhou.i-bp12h6biv9bg24lmdc2o和cn-hangzhou.i-bp12h6biv9bg24lmdc2p添加標籤node-role.kubernetes.io/ingress="true"。
```
kubectl label nodes cn-hangzhou.i-bp12h6biv9bg24lmdc2o node-role.kubernetes.io/ingress="true"
```
預期輸出：
```
node/cn-hangzhou.i-bp12h6biv9bg24lmdc2o labeled
```
```
kubectl label nodes cn-hangzhou.i-bp12h6biv9bg24lmdc2p node-role.kubernetes.io/ingress="true"
```
預期輸出：
```
node/cn-hangzhou.i-bp12h6biv9bg24lmdc2p labeled
```
說明
- 添加標籤的節點數量要大於等於叢集Pod副本數，從而避免多個Pod運行在同一個節點上。
- 查詢結果中，若ROLES的值顯示為none，則表示為Worker節點。
- 建議您不要將Ingress服務部署到Master節點上，盡量選擇Worker節點添加標籤。

執行以下命令，更新Deployment，增加nodeSelector配置。

kubectl -n kube-system patch deployment nginx-ingress-controller -p '{"spec": {"template": {"spec": {"nodeSelector": {"node-role.kubernetes.io/ingress": "true"}}}}}'

預期輸出：

deployment.extensions/nginx-ingress-controller patched

執行以下命令，查看Ingress Pod已部署在添加了標籤node-role.kubernetes.io/ingress="true"的叢集節點上。

kubectl -n kube-system get pod -o wide | grep nginx-ingress-controller

預期輸出：

nginx-ingress-controller-8648ddc696-2bshk     1/1     Running   0     3h    172.16.XX.XX    cn-hangzhou.i-bp****   <none>
nginx-ingress-controller-8648ddc696-jvbs9     1/1     Running   0     3h    172.16.XX.XX    cn-hangzhou.i-bp****   <none>