在 Kubernetes Ingress 中支持 Websocket/Socket 服务

空山新雨的技术空间 2020/11/18 8:25:33

Kubernetes Ingress 可将集群内部的 Service 通过 HTTP/HTTPS 的方式暴露供外部访问,并通过路径匹配规则定义服务的路由。但是 Ingress 对 TCP/UDP 的服务却支持的不那么好。如果我们服务中有使用 Websocket 或 Socket, 需要暴露给外部访问,在 Kubernetes 中该如何配置…

Kubernetes Ingress 可将集群内部的 Service 通过 HTTP/HTTPS 的方式暴露供外部访问,并通过路径匹配规则定义服务的路由。但是 Ingress 对 TCP/UDP 的服务却支持的不那么好。如果我们服务中有使用 Websocket 或 Socket, 需要暴露给外部访问,在 Kubernetes 中该如何配置呢?

大致有两种方式[见参考文档1]:

  1. 使用 NodePort, 使用节点 IP 与 NodePort 暴露的端口访问
  2. 使用 ClusterIp + Ingress + ConfigMap

使用 NodePort 将端口直接暴露,需要节点有外网 IP,且该方式可能绕过现有的 TLS, 存在安全性的问题。

ClusterIp 只能在集群内部访问,由 Ingress 进行代理对外暴露,但对于 TCP/UDP, Ingress 不支持直接代理, 需要借助 ConfigMap 进行映射。

NodePort 的方式比较简单, 本文介绍 ClusterIp + Ingress + ConfigMap 的方式。

创建 ClusterIp 服务

假设有一个 Websocket/Socket 服务,暴露端口 8828, 针对该服务定义 ClusterIp 配置如下(不声明 type, 默认即为 ClusterIp),

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-websocket-svc
  namespace: develop
spec:
  ports:
    - name: socket
      port: 8828
      targetPort: 8828
      protocol: TCP
  selector:
    app: my-websocket

创建 ClusterIp,

[root@kmaster k8s-deploy]# kubectl apply -f my-websocket-svc.yaml

创建 ConfigMap

在 ingress-nginx-controller 所在的 namespace 下创建 ConfigMap(如果已经有 ConfigMap 了, 则可在已有 ConfigMap 的 data 部分添加下面配置中的 data 条目)

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: tcp-services
  namespace: ingress-nginx
data:
  8828: "develop/my-websocket-svc:8828"

data 部分的格式为: ::[PROXY]:[PROXY][PROXY]:[PROXY] 部分为可选。 上述配置表示将宿主机的 8828 端口 映射到 develop namespace 下 my-websocket-svc 服务的 8828 端口上。

创建 ConfigMap,

[root@kmaster k8s-deploy]# kubectl apply -f tcp-service-configmap.yaml

配置 ingress-nginx-controller

修改 ingress-nginx-controller 的配置,

[root@kmaster ~]# kubectl edit deploy ingress-nginx-controller -n ingress-nginx

.spec.template.spec.containers[].args[] 部分添加 --tcp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/tcp-services (或针对 UDP, --udp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/udp-services), 如下图所示

ingress-tcp

.spec.template.spec.containers[].ports[] 部分添加 port 映射,如图

ingress-tcp-port

> 经验证,不加该部分 port 映射配置也没问题

保存,应用配置更新,nginx-ingress-controller 将会自动重启 Pod,使配置生效。

验证

在 nginx-ingress-controller Pod 所在节点上执行如下命令查看是否监听了 TCP 端口,

ingress-tcp-check

如上,8828 端口已被 nginx-ingress 监听。

对于 Websocket 应用, 可使用 wscat 进行调试

C:\Users\Administrator>wscat -c ws://域名:8828
Connected (press CTRL+C to quit)
>

> wscat 安装: npm install -g wscat

其它

  1. 注意 ConfigMap 的 namesapce 与 nginx-ingress-controller 一致,否则将 --tcp-services-configmap=$(POD_NAMESPACE)/tcp-services 中的 $(POD_NAMESPACE) 改为 ConfigMap 具体的 namesapce
  2. 如果将 nginx-ingress-controller 绑定了节点,则重启可能导致失败(因为端口分配冲突),可先删除(kubectl delete deploy ingress-nginx-controller -n ingress-nginx),再新建(kubectl apply -f nginx-ingress.yaml),该操作会影响服务可用性,生产环境需慎重
  3. 如果配置后未生效,可通过查看 nginx-ingress-controller Pod 的日志定位原因 kubectl logs ingress-nginx-controller-58fdbbc68d-wqtlr -n ingress-nginx

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作者:雨歌

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