kubernetes - 在 K8s 上使用单个 LoadBalancer 公开多个 TCP/UDP 服务

实际上可以使用 NGINX Ingress 来实现。

Ingress 不支持 TCP 或 UDP 服务。出于这个原因，这个 Ingress 控制器使用标志--tcp-services-configmap并--udp-services-configmap指向一个现有的配置映射，其中键是要使用的外部端口，值指示使用以下格式公开的服务：<namespace/service name>:<service port>:[PROXY]:[PROXY].

本指南描述了如何使用 minikube 实现它，但在本地 kubernetes 上执行此操作是不同的，需要更多步骤。

缺乏描述如何在非 minikube 系统上完成的文档，这就是我决定在这里完成所有步骤的原因。本指南假设您有一个未安装 NGINX Ingress 的新集群。

我正在使用 GKE 集群，所有命令都在我的 Linux 工作站上运行。它也可以在裸机 K8S 集群上完成。

创建示例应用程序和服务

在这里，我们将创建和应用程序，它是稍后使用我们的入口公开它的服务。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis-deployment
  namespace: default
  labels:
    app: redis
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
    spec:
      containers:
      - image: redis
        imagePullPolicy: Always
        name: redis
        ports:
        - containerPort: 6379
          protocol: TCP
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-service
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: redis
  type: ClusterIP
  ports:
    - name: tcp-port
      port: 6379
      targetPort: 6379
      protocol: TCP
---      
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-service2
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: redis
  type: ClusterIP
  ports:
    - name: tcp-port
      port: 6380
      targetPort: 6379
      protocol: TCP

请注意，我们正在为同一个应用程序创建 2 个不同的服务。这只是作为概念证明。我不想在后面展示许多端口可以仅使用一个 Ingress 进行映射。

使用 Helm 安装 NGINX Ingress：

安装 helm 3：

$ curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/master/scripts/get-helm-3 | bash

添加 NGINX Ingress 仓库：

$ helm repo add ingress-nginx https://kubernetes.github.io/ingress-nginx

在 kube-system 命名空间上安装 NGINX Ingress：

$ helm install -n kube-system ingress-nginx ingress-nginx/ingress-nginx

准备我们新的 NGINX 入口控制器部署

我们必须在 spec.template.spec.containers.args 下添加以下行：

        - --tcp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/tcp-services
        - --udp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/udp-services

所以我们必须使用以下命令进行编辑：

$ kubectl edit deployments -n kube-system ingress-nginx-controller

让它看起来像这样：

...
    spec:
      containers:
      - args:
        - /nginx-ingress-controller
        - --publish-service=kube-system/ingress-nginx-controller
        - --election-id=ingress-controller-leader
        - --ingress-class=nginx
        - --configmap=kube-system/ingress-nginx-controller
        - --tcp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/tcp-services
        - --udp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/udp-services
        - --validating-webhook=:8443
        - --validating-webhook-certificate=/usr/local/certificates/cert
        - --validating-webhook-key=/usr/local/certificates/key
...

创建 tcp/udp 服务配置映射

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: tcp-services
  namespace: kube-system

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: udp-services
  namespace: kube-system

由于这些 configmap 是集中式的并且可能包含配置，因此最好只修补它们而不是每次添加服务时完全覆盖它们：

$ kubectl patch configmap tcp-services -n kube-system --patch '{"data":{"6379":"default/redis-service:6379"}}'

$ kubectl patch configmap tcp-services -n kube-system --patch '{"data":{"6380":"default/redis-service2:6380"}}'

在哪里：

6379 ：您的服务应该从 minikube 虚拟机外部监听的端口
default : 安装服务的命名空间
redis-service ：服务的名称

我们可以使用以下命令验证我们的资源是否已修补：

$ kubectl get configmap tcp-services -n kube-system -o yaml

apiVersion: v1
data:
  "6379": default/redis-service:6379
  "6380": default/redis-service2:6380
kind: ConfigMap
metadata:
  annotations:
    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
      {"apiVersion":"v1","kind":"ConfigMap","metadata":{"annotations":{},"name":"tcp-services","namespace":"kube-system"}}
  creationTimestamp: "2020-04-27T14:40:41Z"
  name: tcp-services
  namespace: kube-system
  resourceVersion: "7437"
  selfLink: /api/v1/namespaces/kube-system/configmaps/tcp-services
  uid: 11b01605-8895-11ea-b40b-42010a9a0050

您需要验证的唯一值是该 data 属性下的值如下所示：

  "6379": default/redis-service:6379
  "6380": default/redis-service2:6380

将端口添加到 NGINX 入口控制器部署

我们需要修补我们的 nginx 入口控制器，以便它侦听端口 6379/6380 并可以将流量路由到您的服务。

spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: controller
        ports:
         - containerPort: 6379
           hostPort: 6379
         - containerPort: 6380
           hostPort: 6380

创建一个名为 nginx-ingress-controller-patch.yaml 并粘贴上面的内容的文件。

接下来使用以下命令应用更改：

$ kubectl patch deployment ingress-nginx-controller -n kube-system --patch "$(cat nginx-ingress-controller-patch.yaml)"

将端口添加到 NGINX 入口控制器服务

与为 minikube 提供的解决方案不同，我们必须修补 NGINX 入口控制器服务，因为它负责暴露这些端口。

spec:
  ports:
  - nodePort: 31100
    port: 6379
    name: redis
  - nodePort: 31101
    port: 6380
    name: redis2

创建一个名为 nginx-ingress-svc-controller-patch.yaml 并粘贴上面的内容的文件。

接下来使用以下命令应用更改：

$ kubectl patch service ingress-nginx-controller -n kube-system --patch "$(cat nginx-ingress-svc-controller-patch.yaml)"

查看我们的服务

$ kubectl get service -n kube-system ingress-nginx-controller
NAME                       TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP    PORT(S)                                                    AGE
ingress-nginx-controller   LoadBalancer   10.15.251.203   34.89.108.48   6379:31100/TCP,6380:31101/TCP,80:30752/TCP,443:30268/TCP   38m

请注意，我们ingress-nginx-controller正在侦听端口 6379/6380。

测试您是否可以通过以下命令使用 telnet 访问您的服务：

$ telnet 34.89.108.48 6379

您应该看到以下输出：

Trying 34.89.108.48...
Connected to 34.89.108.48.
Escape character is '^]'.

要退出 telnet，请同时输入 Ctrl 密钥和 ] 。然后输入 quit 并按回车。

我们也可以测试6380端口：

$ telnet 34.89.108.48 6380
Trying 34.89.108.48...
Connected to 34.89.108.48.
Escape character is '^]'.

如果您无法连接，请查看上述步骤。

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