不会NginxIngress可观测,你还算的上工程师吗_

简介

Kubernetes  提供了四层代理用来访问部署在 Pod 中的应用，这种具有四层代理的  Service ，Kubernetes  提供了四种访问方式：

ClusterIP：供集群内的其它应用访问，外部无法访问。

2.  NodePort：所有节点上开放指定端口，外部可以通过IP+端口访问服务，如果没有指定 NodePort 的端口，默认会随机分配一个30000–32767的端口。

LoadBalancer：在 NodePort 基础上，使用云服务商提供的负载均衡器，把流量转发到服务中。

ExternalName：通过返回 CNAME 和它的值，可以将服务映射到 externalName 字段的内容。

上述的四种方式都不能满足通过域名来访问集群中的应用，为了通过域名访问部署在  Kubernetes 中的应用，最简单的方式就是在集群中部署一个七层代理 Nginx  ，通过域名来转发到对应的 Service 。如果有新的部署时，就需要更新一下 Nginx  的配置。为了达到更新配置时其它应用无感知， Ingress 出现了。

Ingress 可以把 http 和 https 的请求转发到 Kubernetes 集群内部的服务上，最终访问 Service 后端的Pod。可以将  Ingress  配置为 Service 提供外部可访问的 URL、负载均衡流量、提供基于域名的虚拟主机。

Ingress 包含两大组件 Ingress  Controller和 Ingress ，常用的 Ingress 有traefik  Ingress 和 Nginx    Ingress ，本文以 Nginx    Ingress 为例。 Ingress  Controller 通过与 Kubernetes 的 api 进行交互，动态感知 Kubernetes 集群中 Ingress 服务规则的变化，然后读取这些规则，并按照 Ingress 的规则，转发到 Kubernetes 集群中对应的 Service 上。 Ingress 就是配置这些规则，规则写明了哪个域名对应 Kubernetes 集群中的哪个 Service ，然后根据 Ingress  Controller中 Nginx  配置的模板，生成一段对应的 Nginx  配置， Ingress  Controller再动态加载这些配置，并把这些配置写入 Ingress  Controller 的 Pod 里面运行的 Nginx  服务里，然后reload 一下，使配置生效。

对于部署了 Ingress 的 Kubernetes 集群，我们对 Ingress  Controller的 CPU 使用、内存占用、配置文件加载、转发成功率等资源的观测变得非常有必要了。

 Ingress 工作原理：

客户端发起请求。

客户端的 DNS 服务器返回 Ingress 控制器的 IP。

客户端向 Ingress 控制器发送http请求，并在 Host 头中指定myNginx.com。

控制器接收到请求后，从头部确定客户端尝试访问哪个服务，通过与该服务关联的 endpoint 对象查看到 pod的 IP。

客户端的请求被转发给具体的 pod 执行。

前置条件

 1

安装 Kubernetes

wget

 2

安装 DataKit

登录观测云，【集成】->【Datakit】-> 【Kubernetes】。

【 观测云 】https://console.guance.com/

 3

部署 Ingress

生产环境推荐使用 DaemonSet 方式部署 Ingress ，并设置 hosetNetwork 为 true，让 Nginx  直接使用宿主机的网络，然后通过云厂商提供的负载均衡访问 Ingress 。

（1）

 下载 deploy.yaml

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v1.1.1/deploy/static/provider/baremetal/deploy.yaml

（2）

 编辑 deploy.yaml

2.1 替换镜像

使用下面的镜像替换 deploy.yaml 文件中使用的镜像

registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/nginx-ingress-controller:v1.1.1registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-webhook-certgen:v1.1.12.2 修改 Deployment 资源文件

找到kind: Deployment部分，修改如下内容：

kind: DaemonSet#修改 ... hostNetwork: true #新增dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet#修改

kubectl apply -f deploy.yaml

指标采集

1

开启 Input

观测云接入 Ingress 指标数据，需要 datakit 开启 prom 插件，在 prom 插件配置中指定 exporter 的 url，在 Kubernetes 集群中采集 Ingress  Controller指标，推荐使用 annotations 增加注解的方式。打开部署 Ingress 的deploy.yaml 文件，找到上步中修改的 DaemonSet 部分 ，增加 annotations。

annotations:datakit/prom.instances: |[[inputs.prom]]url = ":10254/metrics"source = "prom-ingress"metric_types = ["counter", "gauge", "histogram"]# metric_name_filter = ["cpu"]# measurement_prefix = ""measurement_name = "prom_ingress"interval = "10s"# tags_ignore = ["xxxx"][[inputs.prom.measurements]]prefix = "nginx_ingress_controller_"name = "prom_ingress"[inputs.prom.tags]namespace = "$NAMESPACE"pod_name = "$PODNAME"

参数说明

url:   Exporter URLs，多个url用逗号分割，示例[":9100/metrics", ":9200/metrics"]

source:  采集器别名

metric_types:  指标类型，可选值是 counter,  gauge,  histogram, summary

measurement_name:  指标集名称

interval: 采集频率

inputs.prom.measurements: 指标集为 prefix 的前缀归为 name 的指标集

annotations中支持如下几个通配符：

$IP：通配 Pod 的内网 IP

$NAMESPACE：Pod Namespace

$PODNAME：Pod Name

 2

重启 Ingress Controller    

kubectl delete -f deploy.yamlkubectl apply -f deploy.yam

 3

演示案例

编写 Nginx  的部署文件  nginx-deployment.yaml。

apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:name: nginx-deploymentspec:selector:matchLabels:app: backendreplicas: 1template:metadata:labels:app: backendspec:# nodeName: df-k8s-node2containers:- name: nginximage: nginx:latestresources:limits:memory: "128Mi"cpu: "128m"ports:- containerPort: 80---apiVersion: v1kind: Servicemetadata:name: nginx-servicespec:selector:app: backendports:- port: 80targetPort: 80

编写对应的 nginx-ingress .yaml，根据这个规则，如果域名是mynginx .com则转发到 Nginx  - Service 这个 Service 。

apiVersion: networking.k8s.io/v1kind: Ingressmetadata:name: nodeport-ingressnamespace: defaultspec:rules:- host: mynginx.comhttp:paths:- pathType: Prefixpath: /backend:service:name: nginx-serviceport:number: 80

部署示例

kubectl apply -fnginx-deployment.yamlkubectl apply -fnginx-ingress.yaml

测试请求，其中8.136.204.98是 Kubernetes 集群中部署了 Ingress 的节点ip，mynginx.com是 nginx-ingress .yaml中对应的host。

curl -v-H host: mynginx.com

 4

查看指标数据

登录观测云，【指标】-> 找到 prom_ Ingress 指标，其中 prom_ Ingress 是 annotations 中measurement_name 参数的值。

观察 Ingress

1

Ingress 监控视图

登录观测云，【场景】->【新建仪表板】，在内置模板库中搜索“ Nginx    Ingress  Controller”，点击搜索到的模板库，仪表板名称输入“ Nginx    Ingress  Controller”，点击【确定】。

Ingress 性能指标展示：Ingress  Controller 的平均 cpu 使用率、平均内存使用、网络请求/响应合计、 Ingress  Config 的加载次数、 Ingress  Config 上次加载结果、 Ingress 的转发成功率等。

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