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在 Kubernetes 中使用 Ingress 和 TLS

云计算时代下，Kubernetes已成为一种常见的容器编排平台。为了支持Kubernetes上的应用程序可用性、可靠性和安全性，Kubernetes提供了Ingress和TLS支持。本文将深入探讨如何在Kubernetes中使用Ingress和TLS，并提供相应的指导和代码示例。

什么是Ingress

Ingress是Kubernetes集群中一个API对象，它允许管理外部访问集群中的服务。Ingress可以在每个服务之前定义所需的HTTP路由规则，可以定义域名、主机名、路径、端口等。Ingress Controller通过检查Ingress资源的规则并将其映射到相应的后端服务，然后将流量转发到相应的服务上。就像下面的YAML清单。首先定义了一个Ingress资源，然后定义多个Path配置。每个Path配置定义了请求的URL路径规则，并指向后端的Service。

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什么是TLS

TLS是一种安全协议，用于加密基于互联网的通信。在Kubernetes中，TLS可以通过Ingress对象配置。具体地说，Ingress对象提供了一种可以用来指定HTTPS协议监听器的方式。

要使用TLS，需要创建一个Secret对象，其中包含X.509证书和私钥。有了这个Secret对象，就可以在Ingress中定义TLS终端配置。

下面是一个使用TLS的Ingress对象的示例：

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在上面的示例中，定义了一个TLS配置，使用名为“my-secret”的Secret对象。在rules中，也指定了host为example.com并且使用HTTP协议的入口。

指导和代码示例

让我们通过一个完整的示例来演示如何使用Ingress和TLS在Kubernetes中公开一个Web应用。本例中，我们将使用cert-manager管理证书，这是Kubernetes的一个特殊控制器，它可以自动化证书的颁发和管理。必须先安装它。如果您还没有安装cert-manager，请参阅官方文档。

步骤1: 创建一个Namespace

首先，让我们创建一个Namespace，其中我们将部署我们的应用：

$ kubectl create namespace myapp

步骤2: 创建一个Deployment

现在我们将创建一个Deployment，其中运行一个简单的Web服务器。在此示例中，我们使用了Docker Hub上的example-app映像。生成一个manifest.yaml，并使用kubectl apply应用：

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步骤3: 创建一个Service

接下来，将Deployment公开为集群内部的HTTP服务：

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步骤4: 安装cert-manager

安装cert-manager非常简单，仅需要一个kubectl apply命令：

$ kubectl apply \
    --validate=false \
    -f https://github.com/jetstack/cert-manager/releases/download/v1.3.1/cert-manager.yaml

此命令安装cert-manager所需的官方自定义资源定义（CRD），并在集群中创建必要的角色和服务帐户。

步骤5: 配置证书关联

创建一个名为“my-tls-secret”的Secret对象和关联集群中我们的TLS密钥对：

$ kubectl create secret tls my-tls-secret \
  --cert=<path_to_certificate_file> \
  --key=<path_to_private_key_file>

步骤6: 创建TLS配置

使用以下YAML配置文件创建Ingress：

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注：请注意替换<your>和<issuer-name>。

我们在这里使用cert-manager自定义的注释以及你用于监听TLS加密的隧道。使用spec.tls字段，我们指定了任何进入的连接都需要使用我们刚刚创建的TLS证书和私钥。使用rules字段，我们指定了主机名、请求路径和我们要负载平衡的服务。

步骤7: 应用更改

做好以上修改后，将清单应用到Kubernetes集群：

$ kubectl apply -f manifest.yaml

最后，您可以通过访问已经与TLS配置关联的URL来验证您的Ingress是否生效。如果证书的颁发过程顺利，您应该发现您的服务现在通过安全的HTTPS协议提供服务。

结论

在这篇文章中，我们深入探讨了如何在Kubernetes中使用Ingress和TLS。我们学习了如何配置Ingress规则和使用TLS证书，以便将Web应用程序公开传入的流量，并保证传输安全。我们还提供了一个完整的代码示例，以指导您在自己的Kubernetes集群上部署和配置Ingress和TLS。这些工具让您可以更加简单地扩展网络应用程序。

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