Configurare Ingress per i bilanciatori del carico delle applicazioni esterni

Questa pagina mostra come configurare un Application Load Balancer esterno creando un oggetto Kubernetes Ingress.

Prima di leggere questa pagina, assicurati di conoscere i concetti di networking di GKE.

Prima di iniziare

Prima di iniziare, assicurati di aver eseguito le seguenti operazioni:

  • Attiva l'API Google Kubernetes Engine.
    • Attiva l'API Google Kubernetes Engine
  • Se vuoi utilizzare Google Cloud CLI per questa attività, installa e poi inizializza gcloud CLI. Se hai già installato gcloud CLI, ottieni la versione più recente eseguendo gcloud components update.

Attiva il componente aggiuntivo HttpLoadBalancing

Nel cluster deve essere attivato il componente aggiuntivo HttpLoadBalancing. Questo componente aggiuntivo è attivo per impostazione predefinita. Nei cluster Autopilot, non puoi disattivare questo plug-in.

Puoi attivare il componente aggiuntivo HttpLoadBalancing utilizzando la console Google Cloud o Google Cloud CLI.

Console

  1. Vai alla pagina Google Kubernetes Engine nella console Google Cloud.

    Vai a Google Kubernetes Engine

  2. Fai clic sul nome del cluster da modificare.

  3. In Networking, nel campo Bilanciamento del carico HTTP, fai clic su Modifica bilanciamento del carico HTTP.

  4. Seleziona la casella di controllo Abilita bilanciamento del carico HTTP.

  5. Fai clic su Salva modifiche.

gcloud

gcloud container clusters update CLUSTER_NAME --update-addons=HttpLoadBalancing=ENABLED

Sostituisci CLUSTER_NAME con il nome del cluster.

Creare un indirizzo IP statico

Un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno fornisce un indirizzo IP stabile che puoi utilizzare per instradare le richieste a uno o più servizi. Se vuoi un indirizzo IP permanente, devi prenotare un indirizzo IP esterno statico globale prima di creare un Ingress.

Se modifichi un Ingress esistente in modo da utilizzare un indirizzo IP statico anziché un indirizzo IP temporaneo, GKE potrebbe modificare l'indirizzo IP del bilanciatore del carico quando ricrea la regola di forwarding del bilanciatore del carico.

Creare un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno

In questo esercizio, configuri un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno per instradare le richieste a diversi servizi in base al percorso dell'URL.

Per seguire le indicazioni dettagliate per questa attività direttamente nella console Google Cloud, fai clic su Procedura guidata:

Procedura guidata

Crea deployment e servizi

Crea due deployment con servizi denominati hello-world-1 e hello-world-2:

  1. Salva il seguente manifest come hello-world-deployment-1.yaml:

    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello-world-deployment-1
spec:
  selector:
    matchLabels:
      greeting: hello
      version: one
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        greeting: hello
        version: one
    spec:
      containers:
      - name: hello-app-1
        image: "us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:1.0"
        env:
        - name: "PORT"
          value: "50000"

    Questo manifest descrive un deployment di esempio con tre repliche.

  2. Applica il manifest al cluster:

    kubectl apply -f hello-world-deployment-1.yaml

  3. Salva il seguente manifest come hello-world-service-1.yaml:

    apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: hello-world-1
spec:
  type: NodePort
  selector:
    greeting: hello
    version: one
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 60000
    targetPort: 50000

    Questo manifest descrive un servizio con le seguenti proprietà:

    • Qualsiasi pod con l'etichetta greeting: hello e l'etichetta version: one è membro del servizio.
    • GKE inoltra le richieste inviate al servizio sulla porta TCP 60000 a uno dei pod membri sulla porta TCP 50000.
    • Il tipo di servizio è NodePort, obbligatorio a meno che non utilizzi il bilanciamento del carico nativo del container. Se utilizzi il bilanciamento del carico nativo del container, non ci sono limitazioni sul tipo di servizio. Consigliamo di utilizzare type: ClusterIP.

  4. Applica il manifest al cluster:

    kubectl apply -f hello-world-service-1.yaml

  5. Salva il seguente manifest come hello-world-deployment-2.yaml:

    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello-world-deployment-2
spec:
  selector:
    matchLabels:
      greeting: hello
      version: two
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        greeting: hello
        version: two
    spec:
      containers:
      - name: hello-app-2
        image: "us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:2.0"
        env:
        - name: "PORT"
          value: "8080"

    Questo manifest descrive un deployment di esempio con tre repliche.

  6. Applica il manifest al cluster:

    kubectl apply -f hello-world-deployment-2.yaml

  7. Salva il seguente manifest come hello-world-service-2.yaml:

    apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: hello-world-2
spec:
  type: NodePort
  selector:
    greeting: hello
    version: two
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 8080

    Questo manifest descrive un servizio con le seguenti proprietà:

    • Qualsiasi pod con l'etichetta greeting: hello e l'etichetta version: two è membro del servizio.
    • GKE inoltra le richieste inviate al servizio sulla porta TCP 80 a uno dei pod membri sulla porta TCP 8080.

  8. Applica il manifest al cluster:

    kubectl apply -f hello-world-service-2.yaml

Crea un Ingress

Crea un Ingress che specifica le regole per l'instradamento delle richieste in base al percorso dell'URL nella richiesta. Quando crei l'elemento Ingress, il controller Ingress di GKE crea e configura un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno.

  1. Salva il seguente manifest come my-ingress.yaml:

    apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: my-ingress
  annotations:
    # If the class annotation is not specified it defaults to "gce".
    kubernetes.io/ingress.class: "gce"
spec:
  rules:
  - http:
      paths:
      - path: /*
        pathType: ImplementationSpecific
        backend:
          service:
            name: hello-world-1
            port:
              number: 60000
      - path: /v2
        pathType: ImplementationSpecific
        backend:
          service:
            name: hello-world-2
            port:
              number: 80

    Questo manifest descrive un Ingress con le seguenti proprietà:

    • Esistono due classi GKE Ingress. Per specificare una classe Ingress, devi utilizzare l'annotazione kubernetes.io/ingress.class. Non puoi specificare un GKE Ingress utilizzando spec.ingressClassName.

    • La classe gce esegue il deployment di un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno.

    • La classe gce-internal esegue il deployment di un bilanciatore del carico delle applicazioni interno.

    • Quando esegui il deployment di una risorsa Ingress senza le annotazionispec.ingressClassName e kubernetes.io/ingress.class, GKE crea un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno. Si tratta dello stesso comportamento che si verifica se specifichi l'annotazione kubernetes.io/ingress.class: gce. Per maggiori informazioni, consulta Comportamento del controller Ingress di GKE.

    • GKE crea un servizio di backend Google Cloud per ogni backend.service. Ciascuno dei servizi di backend corrisponde a un servizio Kubernetes e ogni servizio di backend deve fare riferimento a un controllo di integrità di Google Cloud. Questo controllo di integrità è diverso da un probe di attività o idoneità Kubernetes perché viene implementato al di fuori del cluster. Per scoprire di più, consulta la sezione Controlli di integrità

    • Quando un client invia una richiesta al bilanciatore del carico con percorso dell'URL /, GKE inoltra la richiesta al servizio hello-world-1 sulla porta 60000. Quando un client invia una richiesta al bilanciatore del carico utilizzando il percorso dell'URL /v2, GKE inoltra la richiesta al servizio hello-world-2 sulla porta 80. Per ulteriori informazioni sulle proprietà path e pathType, consulta Percorsi URL.

  2. Applica il manifest al cluster:

    kubectl apply -f my-ingress.yaml

Testa il bilanciatore del carico delle applicazioni esterno

Attendi circa cinque minuti per la configurazione del bilanciatore del carico, quindi testa il bilanciatore del carico delle applicazioni esterno:

  1. Visualizza l'elemento Ingress:

    kubectl get ingress my-ingress --output yaml

    L'output mostra l'indirizzo IP dell'Application Load Balancer esterno:

    status:
  loadBalancer:
    ingress:
    - ip: 203.0.113.1

  2. Testa il percorso /:

    curl LOAD_BALANCER_IP_ADDRESS/

    Sostituisci LOAD_BALANCER_IP_ADDRESS con l'indirizzo IP esterno del bilanciatore del carico.

    L'output è simile al seguente:

    Hello, world!
Version: 1.0.0
Hostname: ...

    Se l'output include un errore 404, attendi qualche minuto.

  3. Testa il percorso /v2:

    curl load-balancer-ip/v2

    L'output è simile al seguente:

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

Come funziona Ingress per il bilanciamento del carico esterno

Un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno funge da proxy tra i client e l'applicazione. Se vuoi accettare richieste HTTPS dai tuoi clienti, il bilanciatore del carico deve disporre di un certificato per dimostrare la propria identità ai clienti. Il bilanciatore del carico deve avere anche una chiave privata per completare l'handshake HTTPS. Per ulteriori informazioni, vedi:

Percorsi dell'URL

L'unico carattere jolly supportato per il campo path di un Ingress è il carattere *. Il carattere * deve seguire una barra (/) e deve essere l'ultimo carattere del pattern. Ad esempio, /*, /foo/* e /foo/bar/* sono pattern validi, ma *, /foo/bar* e /foo/*/bar non lo sono.

Un pattern più specifico ha la precedenza su uno meno specifico. Se hai sia /foo/* che /foo/bar/*, /foo/bar/bat viene considerato corrispondente a /foo/bar/*. Per ulteriori informazioni sulle limitazioni dei percorsi e sulla corrispondenza dei pattern, consulta la documentazione di URL Maps.

Per i cluster GKE che eseguono versioni precedenti alla 1.21.3-gke.1600, l'unico valore supportato per il campo pathType è ImplementationSpecific. Per i cluster che eseguono la versione 1.21.3-gke.1600 o successive, sono supportati anche i valori Prefix e Exact per pathType.

Disattivazione di HTTP

Se vuoi che tutto il traffico tra il client e il bilanciatore del carico utilizzi HTTPS, puoi disattivare HTTP. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Disattivare HTTP.

HTTPS tra il bilanciatore del carico e l'applicazione

Se la tua applicazione, in esecuzione in un pod GKE, è in grado di ricevere richieste HTTPS, puoi configurare il bilanciatore del carico in modo che utilizzi HTTPS quando inoltra le richieste alla tua applicazione. Per ulteriori informazioni, consulta HTTPS (TLS) tra il bilanciatore del carico e l'applicazione.

HTTP/2 tra client e bilanciatore del carico

I client possono utilizzare HTTP/2 per inviare richieste al bilanciatore del carico. Non è necessaria alcuna configurazione.

HTTP/2 tra il bilanciatore del carico e l'applicazione

Se la tua applicazione, in esecuzione in un pod GKE, è in grado di ricevere richieste HTTP/2, puoi configurare il bilanciatore del carico in modo che utilizzi HTTP/2 quando inoltra le richieste alla tua applicazione. Per ulteriori informazioni, consulta HTTP/2 per il bilanciamento del carico con Ingress.

Gruppi di endpoint di rete

Se il tuo cluster supporta il bilanciamento del carico nativo del container, ti consigliamo di utilizzare i gruppi di endpoint di rete (NEG). Per i cluster GKE 1.17 e versioni successive e a determinate condizioni, il bilanciamento del carico nativo dei container è predefinito e non richiede un'annotazione del servizio cloud.google.com/neg: '{"ingress": true}' esplicita.

VPC condiviso

Se il cluster GKE in cui stai eseguendo il deployment delle risorse Ingress si trova in un progetto di servizio e vuoi che il piano di controllo GKE gestisca le risorse firewall nel progetto host, all'account di servizio GKE del progetto di servizio devono essere concesse le autorizzazioni IAM appropriate nel progetto host come descritto in Gestire le risorse firewall per i cluster con VPC condiviso. In questo modo, il controller Ingress può creare regole firewall per consentire sia il traffico in entrata sia il traffico per i controlli di integrità di Google Cloud.

Di seguito è riportato un esempio di evento che potrebbe essere presente nei log della risorsa Ingress. Questo errore si verifica quando il controller Ingress non è in grado di creare una regola firewall per consentire il traffico in entrata per i controlli di integrità di Google Cloud se le autorizzazioni non sono configurate correttamente.

Firewall change required by security admin: `gcloud compute firewall-rules update <RULE_NAME> --description "GCE L7 firewall rule" --allow tcp:<PORT> --source-ranges 130.211.0.0/22,35.191.0.0/16 --target-tags <TARGET_TAG> --project <HOST_PROJECT>

Se preferisci eseguire il provisioning manuale delle regole del firewall dal progetto host, puoi disattivare gli eventi firewallXPNError aggiungendo l'annotazione networking.gke.io/suppress-firewall-xpn-error: "true" alla risorsa Ingress.

Riepilogo delle annotazioni di Ingress esterno

Annotazioni Ingress

Annotazione Descrizione
kubernetes.io/ingress.allow-http Specifica se consentire il traffico HTTP tra il client e il bilanciatore del carico HTTP(S). I valori possibili sono "true" e "false". Il valore predefinito è "true". Consulta la sezione Disattivare HTTP.
ingress.gcp.kubernetes.io/pre-shared-cert Utilizza questa annotazione per collegare le risorse dei certificati alle risorse GKE Ingress. Per ulteriori informazioni, consulta Utilizzare più certificati SSL con bilanciatori del carico delle applicazioni esterni.
kubernetes.io/ingress.global-static-ip-name Utilizza questa annotazione per specificare che il bilanciatore del carico deve utilizzare un indirizzo IP esterno statico creato in precedenza. Consulta Indirizzi IP statici per i bilanciatori del carico HTTP(S).
networking.gke.io/v1beta1.FrontendConfig Utilizza questa annotazione per personalizzare la configurazione rivolta al client del bilanciatore del carico. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Configurazione di Ingress.
networking.gke.io/suppress-firewall-xpn-error Per i bilanciatori di carico in entrata, se Kubernetes non può modificare le regole del firewall a causa di un'autorizzazione insufficiente, viene creato un evento firewallXPNError ogni diversi minuti. In GLBC 1.4 e versioni successive, puoi disattivare l'evento firewallXPNError aggiungendo l'annotazione networking.gke.io/suppress-firewall-xpn-error: "true" alla risorsa di ingresso. Puoi rimuovere questa annotazione per riattivare l'audio. I valori possibili sono true e false. Il valore predefinito è false.
Annotazione Descrizione
cloud.google.com/app-protocols Utilizza questa annotazione per impostare il protocollo per la comunicazione tra il bilanciatore del carico e l'applicazione. I possibili protocolli sono HTTP, HTTPS e HTTP2. Consulta HTTPS tra il bilanciatore del carico e l'applicazione e HTTP/2 per il bilanciamento del carico con Ingress.
cloud.google.com/backend-config Utilizza questa annotazione per configurare il servizio di backend associato a un servizio. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Configurazione di Ingress.
cloud.google.com/neg Utilizza questa annotazione per specificare che il bilanciatore del carico deve utilizzare gruppi di endpoint di rete. Consulta Utilizzare il bilanciamento del carico nativo del container.

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