来自骷髅岛的 Ingress Controller：Kong

最近更新于 2019 年 12 月 1 日 5 分钟阅读时长

Kong，是一个在 Nginx 反向代理基础上发展而来的 API 网关产品。我之前一直在推动的 Service Mesh，主要关注的是集群（Mesh）内微服务之间的关系，而 API 网关所管理的则是微服务集群边缘，对外服务的管理。（据我观测，Istio 近期的文档已经出现了 Gateway 等说法，似乎也对这方面的问题颇有兴趣的样子）。

传统的 API：

Traditional api

API Gateway：

API Gateway

5 月 8 日，Kong 发布了 Ingress Controller，对 Kubernetes 和对 Kong 自身来说都是个有意思的事情。

首先，Ingress Controller 本来应该负责集群的对外通信，有些 Ingress Controller，例如 haproxy 和 Traefik 已经初步具备了这方面的能力。 其次，Kong 之前使用 API 调用的方式来进行管理，在 Ingress Controller 的上下文中，改用 CRD 方式进行管理，对于我等 YAML 程序员来说，无疑是个大大的利好消息。

Kong 使用插件的方式提供了一些常见功能，这些现在也可以用 CRD 方式进行使用，其中包括日志、限流、认证、鉴权几大类。

plugins

Kong 同时提供商业和社区两个版本，目前有部分插件也是商业版独占的。

今天这一篇，就会对 Kong Ingress Controller 从部署到应用的介绍。

安装

官方提供了一个简易的 Kubernetes 环境中的安装文件；另外在 Ingress Controller 出现之前，Kong 也有一个相对更丰富的 Kubernetes 下的安装文档。

全部组件都运行在 kong 命名空间。

数据库

安装过程中会创建一个 Postgres 的 StatefulSet，前面提到，这一版本对 Kubernetes 集群的最低版本要求是 1.8，如果是 1.8 版本，需要将这一个 StatefulSet API 版本改为 apps/v1beta2。另外这一部分需要用 PVC 的形式给数据提供存储空间，所以集群中应该设置缺省 StorageClass。完整的 Kubernetes 安装文档中，还介绍了 Cassandra 的存储方式。

CRD

安装过程中创建了如下的自定义资源：

  • 凭据：用于身份认证。
  • 服务消费者：给不同的 API 用户提供不同的消费者身份，以便实施不同的治理方式。
  • 插件：将过去使用 HTTP API 管理的插件系统，以 CRD 的形式在 Kubernetes 环境下统一管理。
  • KongIngress：对反向代理行为本身进行定义。

服务

其中提供了两组服务：

  • kong-ingress-controller：暴露 8001 端口，用于对 Kong 进行管理。这里建议将服务类型改为 ClusterIP，而不是直接暴露于公网。
  • kong-proxy：Ingress 服务，对其承载的接口调用都从此经过，可以根据集群情况酌情使用 NodePort 或者 ClusterIP -> Ingress 的方式对外提供服务。

提供服务

安装结束后，就可以使用网关来对外提供服务了。

官方提供了一个简单的例子应用，我们当然也可以选择别的应用来试用。为他编写一个 Ingress 资源：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: dummy
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: nginx # 这里仍然是 nginx
spec:
  rules:
  - host: dummy.example.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: http-svc
          servicePort: 89

如果没有公网 Loadbalancer 条件，可以使用 /etc/hosts、dnsmasq、或者 curl host 几种方式来模拟。

ingress 资源创建成功之后，就可以使用域名来访问这一服务了。

TLS 加密

作为 Ingress Controller，添加证书提供 https 服务也是基本要求之一。这方面 Kong Ingress Controller 使用的是 tls secret 的方式：

  1. 首先获取证书，可以自行签名，或者使用已有证书文件。
  2. kubectl create secret tls rocks --key privkey.pem --cert fullchain.pem：创建一个名为 rocks 的 Secret，其中包含我们的证书和私钥。

  3. 在 Ingress 资源定义中加入下列内容，引用刚才创建的 Secret：

    tls:
- hosts:
- dummy.example.com
secretName: rocks

这样就可以使用 https 进行访问了。

试用限流插件

前面提到，Kong Ingress Controller 使用 CRD 方式来实现插件的应用。下面我们创建一个限流插件的 CRD：

apiVersion: configuration.konghq.com/v1
kind: KongPlugin
metadata:
  name: one-per-second-ten-per-hour
config:
  hour: 10
  limit_by: ip
  second: 1

目前并没有很完善的插件 CRD 规范的文档，因此其中的具体字段需要去该插件的文档页面去查找，例如这里引用的 Ratelimit。在这一个 YAML 中我们会发现，其中并没有表明具体使用的插件以及对应的服务，通过对 controller 管理端口的 /plugins 进行查询，也会看到其中并没有定义活动的插件。

要把它应用到具体服务上，还需要修改我们要控制的 Ingress 资源，在其中加入注解，来引用这一 CRD：

kubernetes.io/ingress.class: nginx
rate-limiting.plugin.konghq.com: one-per-second-ten-per-hour

提交新的 Ingress 之后，再次访问管理端口的 plugins 路径，会得到以下响应：

{
    "total": 1,
    "data": [
        {
            "created_at": 1525966801000,
            "config": {
                "redis_database": 0,
                "policy": "cluster",
                "redis_timeout": 2000,
                "hide_client_headers": false,
                "hour": 20,
                "limit_by": "ip",
                "redis_port": 6379,
                "second": 10,
                "fault_tolerant": true
            },
            "id": "8539eb6f-5467-11e8-a92e-000d3a07d45d",
            "name": "rate-limiting",
            "enabled": true,
            "route_id": "f2961715-11fd-410a-a934-dbd6822e5fac"
        }
    ]
}

可以使用 siege 或者 curl/wrk 等其他工具来访问 API，会发现超过限度之后，服务器返回 429 的状态码：

HTTP/1.1 200     0.20 secs:     727 bytes ==> GET  /
HTTP/1.1 200     0.22 secs:     729 bytes ==> GET  /
HTTP/1.1 429     0.20 secs:      38 bytes ==> GET  /
HTTP/1.1 429     0.21 secs:      38 bytes ==> GET  /
HTTP/1.1 429     0.20 secs:      38 bytes ==> GET  /
HTTP/1.1 200     0.20 secs:     729 bytes ==> GET  /
HTTP/1.1 200     0.20 secs:     727 bytes ==> GET  /
HTTP/1.1 429     0.20 secs:      38 bytes ==> GET  /

证明限流功能已经生效。

试用消费者

前面提到，可以使用消费者这一概念，对微服务的用户身份加以甄别，从而提供不同的管控方式。在前面的基础上，我们希望为部分用户修改一下响应内容。

首先创建一个 KongConsumer 对象：

apiVersion: configuration.konghq.com/v1
kind: KongConsumer
metadata:
  name: rich
username: boss

接下来，为这个用户创建凭据，凭据是需要认证的，所以还要启用一个插件：key-auth，官方文档中并没有提及这一点：

apiVersion: configuration.konghq.com/v1
kind: KongCredential
metadata:
  name: rich-login
consumerRef: rich # 如果删除这一字段，就代表面向所有消费者。
type: key-auth
config:
  key: 62eb165c070a41d5c1b58d9d3d725ca1

然后，为这个用户创建一个插件配置

apiVersion: configuration.konghq.com/v1
kind: KongPlugin
metadata:
  name: rich-response
consumerRef: rich
config:
  hour: 100
  limit_by: ip
  second: 10

最后，在 Ingress 资源中启用两个插件，分别是 key-auth 和 response-transformer

response-transformer.plugin.konghq.com: boss
key-auth.plugin.konghq.com: auth

重新配置 Ingress 之后，可以使用 curl 进行校验：

curl --header "apikey: aasome_key_data" -s -i https://dummy.example.com
HTTP/1.1 403 Forbidden
Date: Fri, 11 May 2018 04:17:57 GMT
Content-Type: application/json; charset=utf-8
Transfer-Encoding: chunked
Connection: keep-alive
Server: kong/0.13.1

{"message":"Invalid authentication credentials"}

可以看到上面的认证没能通过。

curl --header "apikey: some_key_data" -s -i https://dummy.example.com | grep boss
boss:  true
    x-consumer-username=boss2

Key Auth 认证插件根据 APIKey 取得了用户名，并且激活了 Response Transformer 插件，在 Header 中加入了我们配置的内容。

Kong 原有的 API 在这里还是可以使用的，例如： 1. curl http://[api-url]/plugins 查询生效插件 2. curl http://[api-url] 返回 JSON 中的 /plugins/available_on_server 列出所有可用插件。 3. curl ttp://[api-url]/consumers 列出所有消费者。

相关链接：

  1. https://konghq.com/
  2. https://raw.githubusercontent.com/Kong/kubernetes-ingress-controller/master/deploy/single/all-in-one-postgres.yaml
  3. https://raw.githubusercontent.com/Kong/kubernetes-ingress-controller/master/deploy/manifests/dummy-application.yaml
microservice kubernetes kong
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崔秀龙

简单，是大师的责任；我们凡夫俗子，能做到清楚就很不容易了。

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