Service und Ingress erstellen

In diesem Dokument wird gezeigt, wie Sie ein Kubernetes-Ingress-Objekt in einem Nutzer-, Hybrid- oder eigenständigen Cluster für Google Distributed Cloud erstellen. Ein Ingress ist einem oder mehreren Services zugeordnet. Diese sind wiederum jeweils einem Pod-Satz zugeordnet.

Deployment erstellen

So erstellen Sie ein Deployment:

1. Manifest für das Deployment erstellen:

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: hello-deployment
   spec:
     selector:
       matchLabels:
         greeting: hello
     replicas: 3
     template:
       metadata:
         labels:
           greeting: hello
       spec:
         containers:
         - name: hello-world
           image: "gcr.io/google-samples/hello-app:2.0"
           env:
           - name: "PORT"
             value: "50000"
         - name: hello-kubernetes
           image: "gcr.io/google-samples/node-hello:1.0"
           env:
           - name: "PORT"
             value: "8080"
   

   Für diese Übung sollten Sie die folgenden wichtigen Punkte zum Deployment-Manifest verstehen:

   • Jeder Pod, der zum Deployment gehört, hat das Label greeting: hello.

   • Jeder Pod hat zwei Container.

   • Die env-Felder geben an, dass die hello-app-Container TCP-Port 50000 und die node-hello-Container TCP-Port 8080 überwachen. Für hello-app können Sie die Auswirkungen der Umgebungsvariablen PORT im Quellcode sehen.

2. Kopieren Sie das Manifest in eine Datei mit dem Namen hello-deployment.yaml.

3. Erstellen Sie das Deployment:

   kubectl apply --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG -f hello-deployment.yaml
   

   Ersetzen Sie CLUSTER_KUBECONFIG durch den Namen der kubeconfig-Datei für Ihren Cluster.

Bereitstellung mit einem Dienst freigeben

Erstellen Sie einen Service, um Clients eine stabile Möglichkeit zu bieten, Anfragen an die Pods Ihres Deployments zu senden:

1. Erstellen Sie ein Dienstmanifest, das Ihr Deployment für Clients in Ihrem Cluster verfügbar macht:

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: hello-service
   spec:
     type: ClusterIP
     selector:
       greeting: hello
     ports:
     - name: world-port
       protocol: TCP
       port: 60000
       targetPort: 50000
     - name: kubernetes-port
       protocol: TCP
       port: 60001
       targetPort: 8080
   

2. Kopieren Sie das Manifest in eine Datei mit dem Namen hello-service.yaml.

3. Erstellen Sie den Service:

   kubectl apply --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG -f hello-service.yaml
   

   Ersetzen Sie CLUSTER_KUBECONFIG durch den Namen der kubeconfig-Datei für Ihren Cluster.

4. Lassen Sie den Service anzeigen:

   kubectl --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG get service hello-service --output yaml
   

   Die Ausgabe zeigt den Wert von clusterIP, der dem Dienst übergeben wurde. Beispiel:

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     annotations:
       ...
   spec:
     clusterIP: 10.96.14.249
     clusterIPs:
     - 10.96.14.249
     ipFamilies:
     - IPv4
     ipFamilyPolicy: SingleStack
     ports:
     - name: world-port
       port: 60000
       protocol: TCP
       targetPort: 50000
     - name: kubernetes-port
       port: 60001
       protocol: TCP
       targetPort: 8080
     selector:
       greeting: hello
     sessionAffinity: None
     type: ClusterIP
   status:
     loadBalancer: {}
   

   In der vorherigen Ausgabe ist das Feld ports ein Array von ServicePort-Objekten: eines mit dem Namen world-port und eines mit dem Namenkubernetes-port. Weitere Informationen zu den Service-Feldern finden Sie unter ServiceSpec in der Kubernetes-Dokumentation.

   So kann ein Client den Dienst aufrufen:

   • Verwendung von world-port: Ein Client, der auf einem der Clusterknoten ausgeführt wird, sendet eine Anfrage an clusterIP am port (z. B. 10.96.14.249:60000). Der Ingress-Controller leitet die Anfrage an einen Mitglieds-Pod am targetPort weiter (z. B. POD_IP_ADDRESS:50000, wobei POD_IP_ADDRESS die IP-Adresse eines Mitglieds-Pods ist).

   • Verwendung von kubernetes-port: Ein Client, der auf einem der Clusterknoten ausgeführt wird, sendet eine Anfrage an clusterIP am port (10.96.14.249:60001). Der Ingress-Controller leitet die Anfrage an einen Mitglieds-Pod am targetPort (POD_IP_ADDRESS:8080) weiter.

Ingress-Komponenten

Dies sind einige der Clusterkomponenten für eingehenden Traffic:

Hinweis: Die in Google Distributed Cloud vorinstallierten Istio-Komponenten unterstützen nur eingehenden Traffic. Diese Komponenten sind nicht dazu gedacht, allgemeine Service-Mesh-Funktionen bereitzustellen. Informationen zum Einrichten eines voll funktionsfähigen Service-Mesh finden Sie unter Einrichtung in der Istio-Dokumentation oder Einrichten eines Multi-Cluster-Mesh außerhalb vonGoogle Cloud in der Cloud Service Mesh-Dokumentation.

• Das Deployment istio-ingress. Dies ist der Ingress-Proxy. Der Ingress-Proxy leitet den Traffic gemäß den in einem Ingress-Objekt angegebenen Regeln an interne Dienste weiter.

• Der istio-ingress-Dienst. Dieser Dienst stellt das Deployment istio-ingress bereit.

• Das Deployment istiod. Dies ist der Ingress-Controller. Der Ingress-Controller überwacht die Erstellung von Ingress-Objekten und konfiguriert den Ingress-Proxy entsprechend.

Alle diese clusterinternen Istio-Komponenten werden im Namespace gke-system installiert. Dieser Namespace steht nicht in Konflikt mit einer vollständigen Istio-/Cloud Service Mesh-Installation.

Ingress-Objekt erstellen

So erstellen Sie einen Ingress:

1. Ingress-Manifest erstellen:

   apiVersion: networking.k8s.io/v1
   kind: Ingress
   metadata:
     name: my-ingress
   spec:
     rules:
     - http:
         paths:
         - path: /greet-the-world
           pathType: Exact
           backend:
             service:
               name: hello-service
               port:
                 number: 60000
         - path: /greet-kubernetes
           pathType: Exact
           backend:
             service:
               name: hello-service
               port:
                 number: 60001
   

2. Kopieren Sie das Manifest in eine Datei mit dem Namen my-ingress.yaml.

3. Erstellen Sie das Ingress:

   kubectl apply --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG -f my-ingress.yaml
   

Wenn Sie einen Nutzercluster erstellen, geben Sie in der Clusterkonfigurationsdatei einen Wert für loadbalancer.ingressVIP an. Diese IP-Adresse wird auf dem Cluster-Load-Balancer konfiguriert. Wenn Sie ein Ingress-Objekt erstellen, erhält das Ingress-Objekt dieselbe VIP wie seine externe IP-Adresse.

Wenn ein Client eine Anfrage an die Nutzercluster-Ingress-VIP sendet, wird die Anfrage an Ihren Load-Balancer weitergeleitet. Der Load-Balancer leitet über den istio-ingress-Dienst die Anfrage an den Ingress-Proxy weiter, der in Ihrem Nutzercluster ausgeführt wird. Der Ingress-Proxy leitet die Anfrage je nach Pfad in der Anfrage-URL an verschiedene Back-Ends weiter.

Der /greet-the-world-Pfad

In Ihrem Ingress-Manifest sehen Sie eine Regel, die besagt, dass der Pfad /greet-the-world mit serviceName: hello-service und servicePort: 60000 verknüpft ist. Denken Sie daran, dass 60000 der port-Wert im Abschnitt world-port Ihres hello-service-Dienstes ist.

- name: world-port
    port: 60000
    protocol: TCP
    targetPort: 50000

Der Ingress-Dienst leitet die Anfrage an clusterIP:50000 weiter. Die Anfrage wird dann an einen der Mitglieds-Pods des hello-service-Dienstes gesendet. Der Container, in dem in diesem Pod Port 50000 überwacht wird, zeigt die Meldung Hello World! an.

Der /greet-kubernetes-Pfad

In Ihrem Ingress-Manifest sehen Sie eine Regel, die besagt, dass der Pfad /greet-kubernetes mit serviceName: hello-service und servicePort: 60001 verknüpft ist. Denken Sie daran, dass 60001 der port-Wert im Abschnitt kubernetes-port Ihres hello-service-Dienstes ist.

- name: kubernetes-port
    port: 60001
    protocol: TCP
    targetPort: 8080

Der Ingress-Dienst leitet die Anfrage an clusterIP weiter: 8080. Die Anfrage wird dann an einen der Mitglieds-Pods des hello-service-Dienstes gesendet. Der Container in diesem Pod, der Port 8080 überwacht, zeigt die Meldung Hello Kubernetes! an.

Ingress-Objekt testen

1. Testen Sie Ingress mit dem Pfad /greet-the-world:

   curl CLUSTER_INGRESS_VIP/greet-the-world
   

   Ersetzen Sie CLUSTER_INGRESS_VIP durch die externe IP-Adresse des Ingress-Objekts.

   In der Ausgabe wird die Meldung Hello, world! angezeigt:

   Hello, world!
   Version: 2.0.0
   Hostname: ...
   

2. Testen Sie Ingress mit dem Pfad /greet-kubernetes:

   curl CLUSTER_INGRESS_VIP/greet-kubernetes
   

   In der Ausgabe wird die Meldung Hello, Kubernetes! angezeigt:

   Hello Kubernetes!
   

Gebündelten Ingress deaktivieren

Die mit Google Distributed Cloud gebündelte Ingress-Funktion unterstützt nur Ingress-Funktionen. Sie können sich für die Einbindung in Istio oder Cloud Service Mesh entscheiden. Diese Produkte bieten zusätzliche Vorteile eines voll funktionsfähigen Service Mesh, z. B. Mutual Transport Layer Security (mTLS), Möglichkeit zur Verwaltung der Authentifizierung zwischen Diensten und Beobachtbarkeit der Arbeitslast. Wenn Sie Istio oder Cloud Service Mesh einbinden, empfehlen wir, die gebündelte Ingress-Funktion zu deaktivieren.

Sie können gebündelten Ingress mit dem Feld spec.clusterNetwork.bundledIngress in Ihrer Clusterkonfigurationsdatei aktivieren oder deaktivieren. Dieses Feld ist ausschließlich für Cluster ab Version 1.13.0 verfügbar. Das Feld bundledIngress ist standardmäßig auf true gesetzt und ist in der generierten Clusterkonfigurationsdatei nicht vorhanden. Dieses Feld ist änderbar und lässt sich ändern, wenn Sie einen Cluster erstellen oder auf Version 1.13.0 aktualisieren.

• Wenn Sie die gebündelte Ingress-Funktion deaktivieren möchten, fügen Sie das Feld bundledIngress dem Abschnitt clusterNetwork Ihrer Clusterkonfigurationsdatei hinzu und legen Sie seinen Wert auf „false“ fest, wie im folgenden Beispiel gezeigt:

  apiVersion: v1
  kind: Namespace
  metadata:
    name: cluster-hybrid-basic
  ---
  apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
  kind: Cluster
  metadata:
    name: hybrid-basic
    namespace: cluster-hybrid-basic
  spec:
    type: hybrid
    profile: default
    anthosBareMetalVersion: 1.13.0
    gkeConnect:
      projectID: project-fleet
    controlPlane:
      nodePoolSpec:
        nodes:
        - address: 10.200.0.2
    clusterNetwork:
      bundledIngress: false
      pods:
        cidrBlocks:
        - 192.168.0.0/16
      services:
        cidrBlocks:
        - 10.96.0.0/20
  ...
  

HTTPS für Ingress-Objekt einrichten

Wenn HTTPS-Anfragen von den Clients angenommen werden sollen, benötigt der Ingress-Proxy ein Zertifikat, damit er seine Identität gegenüber den Clients nachweisen kann. Dieser Proxy benötigt außerdem einen privaten Schlüssel, um den HTTPS-Handshake abzuschließen.

Im folgenden Beispiel werden diese Entitäten verwendet:

• Eingehender Proxy: Beteiligt sich am HTTPS-Handshake und leitet dann Pakete an Mitglieds-Pods des hello-service-Dienstes weiter.

• Domain für den hello-service-Service altostrat.com in Beispielorganisation

Gehen Sie so vor:

1. Erstellen Sie ein Root-Zertifikat und einen privaten Schlüssel. In diesem Beispiel wird eine Root-Zertifizierungsstelle von root.ca.example.com in der Beispielorganisation der Root-Zertifizierungsstelle verwendet.

   openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -subj \
       '/O=Root CA Example Inc./CN=root.ca.example.com' -keyout root-ca.key \
       -out root-ca.crt
   

2. Erstellen Sie eine Anfrage für die Signierung des Zertifikats:

    openssl req -out server.csr -newkey rsa:2048 -nodes -keyout server.key -subj \
        "/CN=altostrat.com/O=Example Org"
   

3. Erstellen Sie ein Bereitstellungszertifikat für den Ingress-Proxy.

   openssl x509 -req -days 365 -CA root-ca.crt -CAkey root-ca.key -set_serial 0 \
       -in server.csr -out server.crt
   

   Sie haben jetzt die folgenden Zertifikate und Schlüssel erstellt:

   • root-ca.crt: Zertifikat für die Stammzertifizierungsstelle
   • root-ca.key: Privater Schlüssel für die Stammzertifizierungsstelle
   • server.crt: Bereitstellungszertifikat für den Ingress-Proxy
   • server.key: Privater Schlüssel für den Ingress-Proxy

4. Erstellen Sie ein Kubernetes Secret, das das Bereitstellungszertifikat und den Schlüssel enthält.

   kubectl create secret tls example-server-creds --key=server.key --cert=server.crt \
       --namespace gke-system
   

   Das resultierende Secret heißt example-server-creds.

   Hinweis: TLS-Secrets müssen im Namespace gke-system definiert werden.

Deployment und Service erstellen

Wenn Sie im Abschnitt „HTTP“ in dieser Anleitung ein Deployment und einen Service erstellt haben, lassen Sie diese unverändert. Wenn dies nicht der Fall ist, erstellen Sie diese jetzt und führen Sie die für HTTP beschriebenen Schritte aus.

Ingress-Objekt erstellen

Das Erstellen eines Ingress-Objekts für HTTPS ähnelt dem Erstellen eines Ingress-Objekts für HTTP. Die Ingress-Spezifikation für HTTPS enthält jedoch einen tls-Abschnitt, in dem der Host und ein Secret angegeben werden. Die hosts im Abschnitt tls muss explizit mit der host im Abschnitt rules übereinstimmen.

Warnung :Erstellen Sie nicht mehrere Ingresses für denselben Host. Wenn Sie die gebündelten Ingress-Komponenten verwenden, sind Sie auf eine einzelne benutzerdefinierte Ingress-Ressource für einen bestimmten Host beschränkt.

Wenn sich Ihr Back-End-Dienst in einem separaten Namespace befindet, müssen Sie im selben Namespace wie der Ingress einen Dienst vom Typ ExternalName erstellen, um Traffic an den Back-End-Dienst weiterzuleiten.

Die allgemeinen Schritte zum Erstellen eines Ingress für HTTPS oder HTTP sind dieselben, mit Ausnahme der Konfiguration in der Manifestdatei:

1. Wenn Sie bereits ein Ingress-Objekt im HTTP-Abschnitt dieses Dokuments erstellt haben, löschen Sie dieses Ingress-Objekt, bevor Sie fortfahren.

   kubectl --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG delete ingress my-ingress
   

2. Erstellen Sie ein neues Ingress-Manifest mit dem Abschnitt tls, um den Traffic für den zuvor erstellten Service zu verarbeiten:

   Die tls-Konfiguration aktiviert HTTPS zwischen Clients und dem Ingress-Proxy.

   apiVersion: networking.k8s.io/v1
   kind: Ingress
   metadata:
     name: my-ingress-2
   spec:
     tls:
     - hosts:
       - altostrat.com
       secretName: example-server-creds
     rules:
     - host: altostrat.com
       http:
         paths:
         - path: /greet-the-world
           pathType: Exact
           backend:
             service:
               name: hello-service
               port:
                 number: 60000
         - path: /greet-kubernetes
           pathType: Exact
           backend:
             service:
               name: hello-service
               port:
                 number: 60001
   

3. Speichern Sie das Manifest in einer Datei mit dem Namen my-ingress-2.yaml und erstellen Sie das Ingress-Objekt:

   kubectl apply --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG -f my-ingress-2.yaml
   

4. Prüfen Sie, ob der Ingress erstellt wurde und ordnungsgemäß funktioniert:

   • Testen Sie den Pfad /greet-the-world:

     curl -v --resolve altostrat.com:443:CLUSTER_INGRESS_VIP \
         https://altostrat.com/greet-the-world \
         --cacert root-ca.crt
     

     Ausgabe:

     Hello, world!
     Version: 2.0.0
     Hostname: hello-deployment-5ff7f68854-wqzp7
     

   • Testen Sie den Pfad /greet-kubernetes:

     curl -v --resolve altostrat.com:443:CLUSTER_INGRESS_VIP \
         https://altostrat.com/greet-kubernetes --cacert root-ca.crt
     

     Ausgabe:

     Hello Kubernetes!
     

LoadBalancer-Dienst erstellen

Ein Dienst vom Typ LoadBalancer ist eine weitere Möglichkeit, um Arbeitslasten außerhalb des Clusters verfügbar zu machen. Eine Anleitung und ein Beispiel zum Erstellen eines Dienstes vom Typ LoadBalancer finden Sie unter Dienst vom Typ LoadBalancer erstellen unter „Anwendung bereitstellen“.

Bereinigen

1. Löschen Sie das Ingress-Objekt:

   kubectl --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG delete ingress INGRESS_NAME
   

   Ersetzen Sie INGRESS_NAME durch den Namen des Ingress-Objekts, z. B. my-ingress oder my-ingress-2.

2. Löschen Sie den Service:

   kubectl --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG delete service hello-service
   

3. Löschen Sie Ihr Deployment:

   kubectl --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG delete deployment hello-deployment
   

4. Löschen Sie Ihren LoadBalancer-Dienst:

   kubectl --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG delete service service-does-not-use-nodeports