使用Traefik引導(dǎo)Kubernetes流量
將流量引入 Kubernetes 樹(shù)莓派集群的分步指南。
在本文中，我們將部署幾個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)站，并學(xué)習(xí)如何使用 Traefik 將來(lái)自外部世界的流量引入到我們的集群中。之后，我們還將學(xué)習(xí)如何刪除 Kubernetes 資源。讓我們開(kāi)始吧！
準(zhǔn)備
要繼續(xù)閱讀本文，你只需要我們?cè)谏弦黄恼轮袠?gòu)建的 k3s 樹(shù)莓派集群。由于你的集群將從網(wǎng)絡(luò)上拉取鏡像，因此該集群需要能夠訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)。
出于解釋目的，本文將顯示一些配置文件和示例 HTML 文件。所有示例文件都可以在此處下載。
部署一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)站
之前，我們使用 kubectl 進(jìn)行了直接部署。但是，這不是典型的部署方法。一般情況都會(huì)使用 YAML 配置文件，這也是我們要在本文中使用的配置文件。我們將從頂部開(kāi)始，并以自頂向下的方式創(chuàng)建該配置文件。
部署配置
首先是部署配置。配置如下所示，并在下面進(jìn)行說(shuō)明。我通常以 Kubernetes 文檔中的示例為起點(diǎn)，然后根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行修改。例如，下面的配置是復(fù)制了部署文檔中的示例后修改的。
創(chuàng)建一個(gè)文件 mysite.yaml，其內(nèi)容如下：
apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:name: mysite-nginxlabels:app: mysite-nginxspec:replicas: 1selector:matchLabels:app: mysite-nginxtemplate:metadata:labels:app: mysite-nginxspec:containers:- name: nginximage: nginxports:- containerPort: 80
其中大部分是樣板。重要的部分，我們會(huì)將該部署命名為 mysite-nginx，并為其加上同名的 app 標(biāo)簽。我們指定了一個(gè)副本，這意味著將只創(chuàng)建一個(gè) Pod。我們還指定了一個(gè)容器，我們將其命名為 nginx。我們將鏡像指定為 nginx。這意味著在部署時(shí)，k3s 將從 DockerHub 下載 nginx 鏡像并從中創(chuàng)建一個(gè) Pod。最后，我們指定了容器端口為 80，這只意味著在容器內(nèi)部 Pod 會(huì)監(jiān)聽(tīng) 80 端口。
我在上面強(qiáng)調(diào)了“在容器內(nèi)部”，因?yàn)檫@是一個(gè)重要的區(qū)別。由于我們是按容器配置的，因此只能在容器內(nèi)部訪問(wèn)它，并且進(jìn)一步將其限制為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。這對(duì)于允許多個(gè)容器在同一容器端口上監(jiān)聽(tīng)所是必要的。換句話說(shuō)，通過(guò)這種配置，其他一些 Pod 也可以在其容器端口 80 上偵聽(tīng)，并且不會(huì)與此容器沖突。為了提供對(duì)該 Pod 的正式訪問(wèn)權(quán)限，我們需要一個(gè)服務(wù)配置。
服務(wù)配置
在 Kubernetes 中，服務(wù)是一種抽象。它提供了一種訪問(wèn) Pod 或 Pod 集合的方法。當(dāng)連接到服務(wù)時(shí)，服務(wù)會(huì)路由到單個(gè) Pod，或者如果定義了多個(gè) Pod 副本，會(huì)通過(guò)負(fù)載均衡路由到多個(gè) Pod。
可以在同一配置文件中指定該服務(wù)，這就是我們將在此處要做的。用 --- 分隔配置區(qū)域，將以下內(nèi)容添加到 mysite.yaml 中：
---apiVersion: v1kind: Servicemetadata:name: mysite-nginx-servicespec:selector:app: mysite-nginxports:- protocol: TCPport: 80
在此配置中，我們將服務(wù)命名為 mysite-nginx-service。我們提供了一個(gè)選擇器：app: mysite-nginx。這是服務(wù)選擇其路由到的應(yīng)用程序容器的方式。請(qǐng)記住，我們?yōu)槿萜魈峁┝?app 標(biāo)簽：mysite-nginx 。這就是服務(wù)用來(lái)查找我們的容器的方式。最后，我們指定服務(wù)協(xié)議為 TCP，在端口 80 上監(jiān)聽(tīng)。
入口配置
入口配置指定了如何將流量從集群外部傳遞到集群內(nèi)部的服務(wù)。請(qǐng)記住，k3s 預(yù)先配置了 Traefik 作為入口控制器。因此，我們將編寫(xiě)特定于 Traefik 的入口配置。將以下內(nèi)容添加到 mysite.yaml 中（不要忘了用 --- 分隔）：
---apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1kind: Ingressmetadata:name: mysite-nginx-ingressannotations:kubernetes.io/ingress.class: "traefik"spec:rules:- http:paths:- path: /backend:serviceName: mysite-nginx-serviceservicePort: 80
在此配置中，我們將入口記錄命名為 mysite-nginx-ingress。我們告訴 Kubernetes，我們希望 traefik 成為我們的入口控制器，再加上 kubernetes.io/ingress.class 的注解。
在規(guī)則部分中，我們基本上是說(shuō)，當(dāng) http 流量進(jìn)入時(shí)，并且 path 匹配 /（或其下的任何內(nèi)容），將其路由到由 serviceName mysite-nginx-service 指定的后端服務(wù)中，并將其路由到 servicePort 80。這會(huì)將傳入的 HTTP 流量連接到我們之前定義的服務(wù)。
需要部署的東西
就配置而言，就是這樣了。如果我們現(xiàn)在部署，我們將獲得默認(rèn)的 nginx 頁(yè)面，但這不是我們想要的。讓我們創(chuàng)建一些簡(jiǎn)單但可自定義的部署方式。創(chuàng)建具有以下內(nèi)容的文件 index.html：
<html><head><title>K3S!</title><style>html {font-size: 62.5%;}body {font-family: sans-serif;background-color: midnightblue;color: white;display: flex;flex-direction: column;justify-content: center;height: 100vh;}div {text-align: center;font-size: 8rem;text-shadow: 3px 3px 4px dimgrey;}</style></head><body><div>Hello from K3S!</div></body></html>
我們尚未介紹 Kubernetes 中的存儲(chǔ)機(jī)制，因此在這里我們偷懶一下，僅將該文件存儲(chǔ)在 Kubernetes 配置映射中。這不是我們推薦的部署網(wǎng)站的方式，但對(duì)于我們的目的來(lái)說(shuō)是可行的。運(yùn)行以下命令：
kubectl create configmap mysite-html --from-file index.html
該命令從本地文件 index.html 創(chuàng)建名為 mysite-html 的配置映射資源。這實(shí)際上是在 Kubernetes 資源中存儲(chǔ)一個(gè)文件（或一組文件），我們可以在配置中調(diào)出該文件。它通常用于存儲(chǔ)配置文件（因此而得名），我們?cè)谶@里稍加濫用。在以后的文章中，我們將討論 Kubernetes 中適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)解決方案。
創(chuàng)建配置映射后，讓我們將其掛載在我們的 nginx 容器中。我們分兩個(gè)步驟進(jìn)行。首先，我們需要指定一個(gè)卷來(lái)調(diào)出配置映射。然后我們需要將該卷掛載到 nginx 容器中。通過(guò)在 mysite.yaml 中的 container 后面的 spec 標(biāo)簽下添加以下內(nèi)容來(lái)完成第一步：
volumes:- name: html-volumeconfigMap:name: mysite-html
這告訴 Kubernetes 我們要定義一個(gè)名為 html-volume 的卷，并且該卷應(yīng)包含名為 html-volume（我們?cè)谏弦徊街袆?chuàng)建的）的配置映射的內(nèi)容。
接下來(lái)，在 nginx 容器規(guī)范中的端口下方，添加以下內(nèi)容：
volumeMounts:- name: html-volumemountPath: /usr/share/nginx/html
這告訴 Kubernetes，對(duì)于 nginx 容器，我們想在容器中的 /usr/share/nginx/html 路徑上掛載名為 html-volume 的卷。 為什么要使用 /usr/share/nginx/html？那個(gè)位置就是 nginx 鏡像提供 HTML 服務(wù)的地方。通過(guò)在該路徑上掛載卷，我們用該卷內(nèi)容替換了默認(rèn)內(nèi)容。
作為參考，配置文件的 deployment 部分現(xiàn)在應(yīng)如下所示：
apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:name: mysite-nginxlabels:app: mysite-nginxspec:replicas: 1selector:matchLabels:app: mysite-nginxtemplate:metadata:labels:app: mysite-nginxspec:containers:- name: nginximage: nginxports:- containerPort: 80volumeMounts:- name: html-volumemountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumes:- name: html-volumeconfigMap:name: mysite-html
部署它！
現(xiàn)在我們準(zhǔn)備部署！ 我們可以這樣做：
kubectl apply -f mysite.yaml
你應(yīng)該看到類似于以下內(nèi)容：
deployment.apps/mysite-nginx createdservice/mysite-nginx-service createdingress.networking.k8s.io/mysite-nginx-ingress created
這意味著 Kubernetes 為我們指定的三個(gè)配置分別創(chuàng)建了資源。使用以下方法檢查 Pod 的狀態(tài)：
kubectl get pods
如果看到狀態(tài)為 ContainerCreating，請(qǐng)給它一些時(shí)間并再次運(yùn)行 kubectl get pods。通常，第一次會(huì)花一些時(shí)間，因?yàn)?k3s 必須下載 nginx 鏡像來(lái)創(chuàng)建 Pod。一段時(shí)間后，你應(yīng)該看到 Running 的狀態(tài)。
嘗試一下！
Pod 運(yùn)行之后，就該嘗試了。打開(kāi)瀏覽器，然后在地址欄中輸入 kmaster。
恭喜你！你已經(jīng)在 k3s 集群上部署了一個(gè)網(wǎng)站！
另一個(gè)
因此，現(xiàn)在我們有了一個(gè)運(yùn)行單個(gè)網(wǎng)站的整個(gè) k3s 集群。但是我們可以有更多的網(wǎng)站！如果我們要在同一集群中提供另一個(gè)網(wǎng)站怎么辦？讓我們看看如何做到這一點(diǎn)。
同樣，我們需要部署一些東西。碰巧我的狗有一條她想讓全世界都知道的信息，她想了好久了。因此，我專門為她制作了一些 HTML（可從示例 zip 文件中獲得）。同樣，我們將使用配置映射的技巧來(lái)托管這些 HTML。這次我們將把整個(gè)目錄（html 目錄）放到配置映射中，但是調(diào)用是相同的。
kubectl create configmap mydog-html --from-file html
現(xiàn)在，我們需要為此站點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)配置文件。它幾乎與用于 mysite.yaml 的完全相同，因此首先將 mysite.yaml 復(fù)制為 mydog.yaml?，F(xiàn)在將 mydog.yaml 修改為：
apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:name: mydog-nginxlabels:app: mydog-nginxspec:replicas: 1selector:matchLabels:app: mydog-nginxtemplate:metadata:labels:app: mydog-nginxspec:containers:- name: nginximage: nginxports:- containerPort: 80volumeMounts:- name: html-volumemountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumes:- name: html-volumeconfigMap:name: mydog-html---apiVersion: v1kind: Servicemetadata:name: mydog-nginx-servicespec:selector:app: mydog-nginxports:- protocol: TCPport: 80---apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1kind: Ingressmetadata:name: mydog-nginx-ingressannotations:kubernetes.io/ingress.class: "traefik"traefik.frontend.rule.type: PathPrefixStripspec:rules:- http:paths:- path: /mydogbackend:serviceName: mydog-nginx-serviceservicePort: 80
我們只需進(jìn)行搜索并將 mysite 替換為 mydog即可完成大多數(shù)修改。其他兩個(gè)修改在入口部分中。我們將 path 更改為 /mydog，并添加了一個(gè)注解 traefik.frontend.rule.type: PathPrefixStrip。
/mydog 路徑的規(guī)范指示 Traefik 將以 /mydog 路徑開(kāi)頭的所有傳入請(qǐng)求路由到 mydog-nginx-service。任何其他路徑將繼續(xù)路由到 mysite-nginx-service。
新的注解 PathPrefixStrip 告訴 Traefik 在將請(qǐng)求發(fā)送到 mydog-nginx-service 之前先去除前綴 /mydog。我們這樣做是因?yàn)?mydog-nginx 應(yīng)用程序不需要前綴。這意味著我們可以簡(jiǎn)單地通過(guò)更改入口記錄中的前綴來(lái)更改掛載的服務(wù)的位置。
現(xiàn)在我們可以像以前一樣進(jìn)行部署：
kubectl apply -f mydog.yaml
現(xiàn)在，我的狗的消息應(yīng)該可以在 http://kmaster/mydog/ 上找到。
呼！消息發(fā)出去了！也許今晚我們都可以睡一覺(jué)。
因此，現(xiàn)在，我們有了一個(gè) k3s 集群，該集群托管了兩個(gè)網(wǎng)站，Traefik 根據(jù)路徑名決定將請(qǐng)求傳遞給哪個(gè)服務(wù)！但是，不僅限于基于路徑的路由，我們也可以使用基于主機(jī)名的路由，我們將在以后的文章中進(jìn)行探討。
另外，我們剛剛托管的網(wǎng)站是標(biāo)準(zhǔn)的未加密 HTML 網(wǎng)站，而如今的所有內(nèi)容都使用 SSL/TLS 加密。在我們的下一篇文章中，我們將為 k3s 集群添加支持以托管 SSL/TLS HTTPS 站點(diǎn)！
清理
在開(kāi)始之前，由于本文主要涉及的是示例站點(diǎn)，因此我想向你展示如何刪除內(nèi)容，以防萬(wàn)一你不希望將這些示例丟在集群中。
對(duì)于大多數(shù)配置，只需使用與部署時(shí)使用的相同配置文件運(yùn)行 delete 命令即可撤消配置。因此，讓我們同時(shí)清理 mysite 和 mydog。
kubectl delete -f mysite.yamlkubectl delete -f mydog.yaml
由于我們是手動(dòng)創(chuàng)建配置映射的，因此我們也需要手動(dòng)刪除它們。
kubectl delete configmap mysite-htmlkubectl delete configmap mydog-html
現(xiàn)在，如果我們執(zhí)行 kubectl get pods，我們應(yīng)該看到我們的 nginx Pod 不存在了。
$ kubectl get podsNo resources found in default namespace.
一切都清理了。
