溫馨提示×

溫馨提示×

您好，登錄后才能下訂單哦！

密碼登錄×
登錄注冊×
其他方式登錄
點擊 登錄注冊 即表示同意《億速云用戶服務(wù)條款》

Kubernetes Ingress控制器的技術(shù)選型技巧有哪些

發(fā)布時間：2021-12-28 16:20:23 來源：億速云 閱讀：150 作者：小新 欄目：云計算

小編給大家分享一下Kubernetes Ingress控制器的技術(shù)選型技巧有哪些，希望大家閱讀完這篇文章之后都有所收獲，下面讓我們一起去探討吧！


名詞解釋

閱讀本文需要熟悉以下基本概念：

  • 集群：是指容器運行所需云資源的集合，包含了若干臺云服務(wù)器、負載均衡器等云資源。
  • 實例（Pod）：由相關(guān)的一個或多個容器構(gòu)成一個實例，這些容器共享相同的存儲和網(wǎng)絡(luò)空間。
  • 工作負載（Node）：Kubernetes 資源對象，用于管理 Pod 副本的創(chuàng)建、調(diào)度以及整個生命周期的自動控制。
  • 服務(wù)（Service）：由多個相同配置的實例（Pod）和訪問這些實例（Pod）的規(guī)則組成的微服務(wù)。

  • Ingress：Ingress 是用于將外部 HTTP（S）流量路由到服務(wù)（Service）的規(guī)則集合。


Kubernetes 訪問現(xiàn)狀

Kubernetes Ingress控制器的技術(shù)選型技巧有哪些
 Kubernetes 的外部訪問方式

在 Kubernetes 中，服務(wù)跟 Pod IP 主要供服務(wù)在集群內(nèi)訪問使用，對于集群外的應(yīng)用是不可見的。怎么解決這個問題呢？為了讓外部的應(yīng)用能夠訪問 Kubernetes 集群中的服務(wù)，通常解決辦法是 NodePort 和 LoadBalancer。

這兩種方案其實各自都存在一些缺點：
  • NodePort 的缺點是一個端口只能掛載一個 Service，而且為了更高的可用性，需要額外搭建一個負載均衡。
  • LoadBalancer 的缺點則是每個服務(wù)都必須要有一個自己的 IP，不論是內(nèi)網(wǎng) IP 或者外網(wǎng) IP。更多情況下，為了保證 LoadBalancer 的能力，一般需要依賴于云服務(wù)商。
在Kubernetes的實踐、部署中，為了解決像 Pod 遷移、Node Pod 端口、域名動態(tài)分配，或者是 Pod 后臺地址動態(tài)更新這種問題，就產(chǎn)生了 Ingress 解決方案

Nginx Ingress 的缺點

Ingress 是Kubernetes中非常重要的外網(wǎng)流量入口。在Kubernetes中所推薦的默認值為Nginx Ingress，為了與后面Nginx 提供的商業(yè)版 Ingress 區(qū)分開來，我就稱它為Kubernetes Ingress。

Kubernetes Ingress，顧名思義基于 Nginx 的平臺，Nginx 現(xiàn)在是世界上最流行的 Nginx HTTP Sever，相信大家都對 Nginx 也比較熟悉，這是一個優(yōu)點。它還有一個優(yōu)點是 Nginx Ingress 接入 Kubernetes 集群所需的配置非常少，而且有很多文檔來指引你如何使用它。這對于大部分剛接觸 Kubernetes 的人或者創(chuàng)業(yè)公司來說，Nginx Ingress 的確是一個非常好的選擇。

但是當(dāng) Nginx Ingress 在一些大環(huán)境上使用時，就會出現(xiàn)很多問題：
  • 第一個問題：Nginx Ingress用了一些 OpenResty 的特性，但最終配置加載還是依賴于原有的 Nginx config reload。當(dāng)路由配置非常大時，Nginx reload 會耗時很久，時間長達幾秒甚至十幾秒，這樣就會嚴重影響業(yè)務(wù)，甚至造成業(yè)務(wù)中斷。
  • 第二個問題：Nginx Ingress 的插件開發(fā)非常困難。如果你認為 Nginx Ingress 本身插件不夠用，需要使用一些定制化插件，這個額外的開發(fā)任務(wù)對程序員來說是十分痛苦的。因為Nginx Ingress自身的插件能力和可擴展性非常差。

Ingress 選型原則

既然發(fā)現(xiàn)了 Nginx Ingress 有很多問題，那是不是考慮選擇其他開源的、更好用的 Ingress？市場上比 Kubernetes Ingress 好用的Ingress起碼有十幾家，那么如何從這么多 Ingress 中選擇適合自己的呢？

Ingress 自身是基于 HTTP 網(wǎng)關(guān)的，市面上 HTTP 網(wǎng)關(guān)主要有這么幾種：Nginx、Golang 原生的網(wǎng)關(guān)，以及新崛起的 Envoy 。但是每個開發(fā)人員所擅長的技術(shù)棧不同，所以適合的 Ingress 也會不一樣。

那么問題來了，我們?nèi)绾芜x擇一個更加好用的 Ingress 呢？或者縮小點范圍，熟悉 Nginx 或 OpenResty 的開發(fā)人員，應(yīng)該選擇哪一個 Ingress 呢？

下面來介紹一下我對 Ingress 控制器選型的一些經(jīng)驗。

Kubernetes Ingress控制器的技術(shù)選型技巧有哪些


選型原則


1.基本特點

首先我認為Ingress 控制器應(yīng)該具備以下基本功能，如果連這些功能都沒有，那完全可以直接pass。
  • 必須開源的，不開源的無法使用。
  • Kubernetes 中Pod 變化非常頻繁，服務(wù)發(fā)現(xiàn)非常重要。
  • 現(xiàn)在 HTTPS 已經(jīng)很普及了，TLS 或者 SSL 的能力也非常重要，比如證書管理的功能。
  • 支持 WebSocket 等常見協(xié)議，在某些情況下，可能還需要支持 HTTP2 、QUIC 等協(xié)議。

2.基礎(chǔ)軟件

前面有提到，每個人擅長的技術(shù)平臺不一樣，所以選擇自己更加熟悉的 HTTP 網(wǎng)關(guān)也顯得至關(guān)重要。比如 Nginx、HAProxy、Envoy 或者是 Golang 原生網(wǎng)關(guān)。因為你熟悉它的原理，在使用中可以實現(xiàn)快速落地。
在生產(chǎn)環(huán)境上，高性能是一個很重要的特性，但比之更重要的是高可用。這意味著你選擇的網(wǎng)關(guān)，它的可用性、穩(wěn)定性一定要非常強，只有這樣，服務(wù)才能穩(wěn)定。

3.功能需求

拋開上述兩點，就是公司業(yè)務(wù)對網(wǎng)關(guān)的特殊需求。你選擇一個開源產(chǎn)品，最好肯定是開箱能用的。比如你需要 GRPC 協(xié)議轉(zhuǎn)換的能力，那當(dāng)然希望選的網(wǎng)關(guān)具備這樣的功能。這里簡單列一下影響選擇的因素：

  • 協(xié)議：是否支持 HTTP2、HTTP3；
  • 負載均衡算法：最基本的WRR、一致性哈希負載均衡算法是否能夠滿足需求，還是需要更加復(fù)雜的類似EWMA負載均衡算法。
  • 鑒權(quán)限流：僅需要簡單的鑒權(quán)，或更進階的鑒權(quán)方式。又或者需要集成，能夠快速的開發(fā)出像騰訊云 IM 的鑒權(quán)功能。Kubernetes Ingress除了前面我們提到的存在Nginx reload 耗時長、插件擴展能力差的問題，另外它還存在后端節(jié)點調(diào)整權(quán)重的能力不夠靈活的問題。


選擇 APISIX

相比Kubernetes Ingress，我個人更推薦 APISIX 作為Ingress  controller。雖然它在功能上比 Kong 會少很多，但是 APISIX 很好的路由能力、靈活的插件能力，以及本身的高性能，能夠彌補在 Ingress 選型上的一些缺點。對于基于 Nginx 或 Openresty 開發(fā)的程序員，如果對現(xiàn)在的 Ingress 不滿意，我推薦你們?nèi)ナ褂?APISIX 作為 Ingress。
如何將 APISIX 作為 Ingress 呢？我們首先要做出一個區(qū)分，Ingress 是 Kubernetes 名稱的定義或者規(guī)則定義，Ingress controller 是將 Kubernetes 集群狀態(tài)同步到網(wǎng)關(guān)的一個組件。但 APISIX 本身只是 API 網(wǎng)關(guān)，怎么把 APISIX 實現(xiàn)成 Ingress controller 呢？我們先來簡要了解一下如何實現(xiàn) Ingress。
實現(xiàn) Ingress，本質(zhì)上就只有兩部分內(nèi)容：
  • 第一部分：需要將 Kubernetes 集群中的配置、或 Kubernetes 集群中的狀態(tài)同步到 APISIX 集群。
  • 第二部分：需要將 APISIX中 的一些概念，比如像服務(wù)、upstream 等概念定義為 Kubernetes 中的 CRD。
如果實現(xiàn)了第二部分，通過 Kubernetes Ingress 的配置，便可以很快的產(chǎn)生 APISIX。通過 APISIX Ingress controller 就可以產(chǎn)生 APISIX 相關(guān)的配置。當(dāng)前為了快速的將 APISIX 落地為能夠支持 Kubernetes 的 Ingress ，我們創(chuàng)建了一個開源項目，叫 Ingress Controller。
Kubernetes Ingress控制器的技術(shù)選型技巧有哪些
ingress controller 架構(gòu)圖
上圖為Ingress controller 項目的整體架構(gòu)圖。左邊部分為 Kubernetes 集群，這里可以導(dǎo)入一些 yaml 文件，對 Kubernetes 的配置進行變更。右邊部分則是 APISIX 集群，以及它的控制面和數(shù)據(jù)面。從架構(gòu)圖中可以看出，APISIX Ingress 充當(dāng)了 Kubernetes 集群以及 APISIX 集群之間的連接者。它主要負責(zé)監(jiān)聽 Kubernetes 集群中節(jié)點的變化，將集群中的狀態(tài)同步到 APISIX 集群。另外，由于Kubernetes 倡導(dǎo)所有組件都要具備高可用的特性，所以在 APISIX Ingress 設(shè)計之初，我們通過雙節(jié)點或多節(jié)點的模式來保證 APISIX  Ingress Controller 的保障高可用。

總結(jié)
    Kubernetes Ingress控制器的技術(shù)選型技巧有哪些各類 Ingress 橫向?qū)Ρ?br/>

相對于市面上流行的 Ingress 控制器，我們簡單對比來看看 APISIX ingress 有什么優(yōu)缺點。上圖是外國開發(fā)人員針對 Kubernetes Ingress 選型做的一張表格。我在原來表格的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的理解，將 APISIX Ingress 的功能加入了進來。我們可以看到，最左邊的是APISIX，后邊就是 Kubernetes Ingress 和 Kong Ingress，后面的 Traefik，就是基于 Golang 的 Ingress。HAproxy 是比較常見的，過去是比較流行的負載均衡器。Istio 和 Ambassador 是國外非常流行的兩個Ingress。接下來我們總結(jié)下這些 Ingress各自的優(yōu)缺點：

  • APISIX Ingress：APISIX Ingress 的優(yōu)點前面也提到了，它具有非常強大的路由能力、靈活的插件拓展能力，在性能上表現(xiàn)也非常優(yōu)秀。同時，它的缺點也非常明顯，盡管APISIX開源后有非常多的功能，但是缺少落地案例，沒有相關(guān)的文檔指引大家如何使用這些功能。

  • Kubernetes Ingress：即 Kubernetes 推薦默認使用的 Nginx Ingress。它的主要優(yōu)點為簡單、易接入。缺點是Nginx reload耗時長的問題根本無法解決。另外，雖然可用插件很多，但插件擴展能力非常弱。

  • Nginx Ingress：主要優(yōu)點是在于它完全支持 TCP 和 UDP 協(xié)議，但是缺失了鑒權(quán)方式、流量調(diào)度等其他功能。

  • Kong：其本身就是一個 API 網(wǎng)關(guān)，它也算是開創(chuàng)了先河，將 API 網(wǎng)關(guān)引入到 Kubernetes 中當(dāng) Ingress。另外相對邊緣網(wǎng)關(guān)，Kong 在鑒權(quán)、限流、灰度部署等方面做得非常好。Kong Ingress 還有一個很大的優(yōu)點：提供了一些 API、服務(wù)的定義，可以抽象成 Kubernetes 的 CRD，通過K8S Ingress 配置便可完成同步狀態(tài)至 Kong 集群。缺點就是部署特別困難，另外在高可用方面，與 APISIX 相比也是相形見絀。

  • Traefik ：基于 Golang 的 Ingress，它本身是一個微服務(wù)網(wǎng)關(guān)，在 Ingress 的場景應(yīng)用比較多。他的主要平臺基于 Golang，自身支持的協(xié)議也非常多，總體來說是沒有什么缺點。如果大家熟悉 Golang 的話，也推薦一用。

  • HAproxy：是一個久負盛名的負載均衡器。它主要優(yōu)點是具有非常強大的負載均衡能力，其他方面并不占優(yōu)勢。

  • Istio Ingress 和 Ambassador Ingress 都是基于非常流行的 Envoy。說實話，我認為這兩個 Ingress 沒有什么缺點，可能唯一的缺點是他們基于 Envoy 平臺，大家對這個平臺都不是很熟悉，上手門檻會比較高。

看完了這篇文章，相信你對“Kubernetes Ingress控制器的技術(shù)選型技巧有哪些”有了一定的了解，如果想了解更多相關(guān)知識，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！

向AI問一下細節(jié)

免責(zé)聲明：本站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以原創(chuàng)、轉(zhuǎn)載和分享為主，文章觀點不代表本網(wǎng)站立場，如果涉及侵權(quán)請聯(lián)系站長郵箱：is@yisu.com進行舉報，并提供相關(guān)證據(jù)，一經(jīng)查實，將立刻刪除涉嫌侵權(quán)內(nèi)容。

AI
助
手