一、IngressNginxController

1、ingress控制器

1.1、ingress控制器作用

ingress controller可以为kubernetes 集群外用户访问Kubernetes集群内部pod提供代理服务(就是个7层负载均衡）。你创建的ingress controller会监控你自己创建的ingress对象（例如apply了个ingress.yaml文件），根据你描述的内容进行流量路由等功能，如下图。

• 提供全局访问代理
• 访问流程
  • 用户-->ingress controller-->service-->pod

2、ingress控制器种类

ingress产品有非常多种，例如k8s ingress controller、kong ingress、 treafik ingress、istio Ingress 等等，每个产品都需要单独学习，目前比较流行的是istio（能力最强但学习难度较大）、treafik、k8s（学习难度小、但功能性和扩展较差）下面放张图让大家粗略了解下特点。

2.1、Kubernetes Ingress Controller

• 参考链接:http://github.com/nginxinc/kubernetes-ingress
• 实现:Go/Lua(nginx是用C写的)
• 许可证:Apache 2.0
• Kubernetes 的”官方”控制器(之所以称为官方，是想把它区别于 NGINX 公司的控制器)。这是社区开发的控制器，它基于 nginx Web 服务器，并补充了一组用于实现额外功能的 Lua 插件。
• 由于 NGINX 十分流行，再加上把它用作控制器时所需的修改较少，它对于K8s 普通工程师来说，可能是最简单和最直接的选择。

2.2、NGINX Ingress Controller 😁

• 参考链接:http://github.com/kubernetes/ingress-nginx
• 实现:Go
• 许可证:Apache 2.0
• 这是 NGINX公司开发的官方产品，它也有一个基于 NGINX Plus的商业版。NGINX 的控制器具有很高的稳定性、持续的向后兼容性，且没有任何第三方模块。
• 由于消除了 Lua 代码，和官方控制器相比，它保证了较高的速度，但也因此受到较大限制。相较之下，它的付费版本有更广泛的附加功能，如实时指标、IWT验证、主动健康检查等。
• NGINX Ingress 重要的优势是对 TCP/UDP 流量的全面支持，最主要缺点是缺乏流量分配功能。

2.3、Kong Ingress 😁

• 参考链接:http://github.com/Kong/kubernetes-ingress-controller
• 实现:Go
• 许可证:Apache 2.0
• KongIngress 由 Konginc开发，有两个版本:商业版和免费版。它基于 NGINX 构建，并增加了扩展其功能的 Lua 模块。
• 最初，Konglngress 主要用作 API网关，用于 API请求的处理和路由。现在，它已经成为成熟的|ngress 控制器， **主要优点是拥有大量易于安装和配置的附加模块、插件(包括第三方插件) **。它开启了控制器具备大量附加功能的先河，其内置函数也提供了许多可能性。KongIngress 配置是用 CRD 执行的。
• Konglngress 的一个重要特性是它只能在一个环境中运行(而不支持跨命名空间)。这是一个颇有争议的话题:有些人认为这是一个缺点，因为必须为每个环境生成实例;而另一些人认为这是一个特殊特性，因为它是更高级别的隔离，控制器故障的影响仅限于其所在的环埼

2.4、Traefik

• 参考链接:http://github.com/containous/traefik
• 实现:Go
• 许可证:MIT
• 最初，这个代理是为微服务请求及其动态环境的路由而创建的，因此具有许多有用的功能:连续更新配置(不重新启动)、支持多种负载均衡算法、Web UI、指标导出、对各种服务的支持协议、REST API、Canary 版本等。
• 支持开箱即用的 Let's Encypt 是它的另一个不错的功能，但它的主要缺点也很明显，就是为了控制器的高可用性，你必须安装并连接其Key-value store.
• 在 2019年9月发布的 Traefikv2.0中，虽然它增加许多不错的新功能，如带有SNI的 TCP/SSL、金丝雀部署、流量镜像/shadowing和经过改进的 Web U，但一些功能(如 WAF 支持)还在策划讨论中。与新版本同期推出的还有一个名叫 Mesh 的服务网格，它建在 Traefik 之上，对kubernetes内部服务访问做到受控及被监控。

2.5、HAProxy Ingress

• 参考链接:http://github,com/jcmoraisjr/haproxy-ingress
• 实现:Go(HAProxy是用C写的)
• 许可证:Apache 2.0
• HAProxy是众所周知的代理服务器和负载均衡器。作为 Kubernetes 集群的一部分，它提供了“软“配置更新(无流量损失)、基于 DNS 的服务发现和通过 API进行动态配置。 HAProxy 还支持完全自定义配置文件模板(通过替换 ConfigMap)以及在其中使用 Spring Boot 函数。
• 通常，工程师会把重点放在已消耗资源的高速、优化和效率上。而 HAProxy的优点之一正是支持大量负载均衡算法。值得一提的是，在2020年6月发布的 v2.0中，HAProxy增加了许多新功能，其即将推出的v2.1有望带来更多新功能(包括OpenTracing 支持)。

2.6、Voyager

• 参考链接:http://github.com/appscode/voyager
• 实现:Go
• 许可证:Apache 2.0
• Voyager 基于 HAProxy，并作为一个通用的解决方案提供给大量供应商。它最具代表性的功能包括 L7和L4 上的流量负载均衡，其中TCP L4 流量负载均衡称得上是该解决方案最关键的功能之一
• 在2020年早些时候，尽管 Voyager 在 v9.0.0 中推出了对 HTTP/2和gRPC协议的全面支持，但总的来看，对证书管理(Lets Encrypt 证书)的支持仍是 Voyager 集成的最突出的新功能。

2.7、Contour

• 参考链接:http://github.com/heptio/contour
• 实现:Go
• 许可证:Apache 2.0
• Contour和 Envoy由同一个作者开发，它基于Envoy。它最特别的功能是可以通过CRD(IngressRoute)管理lIngress 资源，对于多团队需要同时使用一个集群的组织来说，这有助于保护相邻环境中的流量，使它们免受 Ingress 资源更改的影响。
• 它还提供了一组扩展的负载均衡算法(镜像、自动重复、限制请求率等)，以及详细的流量和故障监控。对某些工程师而言，它不支持粘滞会话可能是一个严重缺陷。

2.8、Istio Ingress 😁

• 参考链接:http://istiomanagement/ingress
• 实现:Go
• 许可证:Apache 2.0
• Isti0是IBM、Google 和Lyft 的联合开发项目，它是一个全面的服务网格解决方案--不仅可以管理所有传入的外部流量(作为 Ingress控制器)，还可以控制集群内部的所有流量。
• lstio 将 Envoy 用作每种服务的辅助代理。从本质上讲，它是一个可以执行几乎所有操作的大型处理器，其中心思想是最大程度的控制、可扩展性、安全性和透明性。
• 通过 lstio Ingress，你可以对流量路由、服务之间的访问授权、均衡、监控、金丝雀发布等进行优化。

2.9、Ambassador

• 参考链接:http://github.com/datawire/ambassador
• 实现:Python
• 许可证:Apache 2.0
• Ambassador 也是一个基于 Envoy 的解决方案，它有免费版和商业版两个版本Ambassador 被称为"Kubernetes 原生 AP!微服务网关"，它与K8s 原语紧密集成，拥有你所期望的从Ingress controller 获得的功能包它还可以与各种服务网格解决方案，如 Linkerd、lstio 等一起使用。
• 顺便提一下，Ambassador 博客日前发布了一份基准测试结果，比较了 Envoy、HAProxy和 NGINX 的基础性能。

2.10、Gloo

• 参考链接:http://github.com/solo-io/gloo
• 实现:Go
• 许可证:Apache 2.0
• Gloo 是在 Envoy之上构建的新软件(于 2018年3月发布)，由于它的作者坚持认为“网关应该从功能而不是服务中构建 AP!"，它也被称为“功能网关”。其“功能级路由”的意思是它可以为后端实现是微服务、无服务器功能和遗留应用的混合应用路由流量。
• 由于拥有可插拔的体系结构，Gloo 提供了工程师期望的大部分功能，但是其中一些功能仅在其商业版本(Gloo Enterprise)中可用。

2.11、Skipper

• 参考链接:http://github.com/zalando/skipper
• 实现:Go
• 许可证:Apache 2.0
• Skipper是 HTTP路由器和反向代理，因此不支持各种协议。从技术上讲，它使用 EndpointsAP!(而不是 Kubernetes services)将流量路由到 Pod。它的优点在于其丰富的过滤器集所提供的高级 HTTP 路由功能，工程师可以借此创建、更新和删除所有 HTTP 数据。
• skipper 的路由规则可以在不停机的情况下更新。正如它的作者所述，skipper 可以很好地与其他解决方案一起使用，比如 AWS ELB.

二、traefixte简介与特性

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1、什么是Traefik

官方文档

https://doc.traefik.io/traefik/

简介

Traefik是一个为了让部署微服务更加便捷而诞生的现代HTTP反向代理、负载均衡工具。 它支持多种后台 (Docker, Swarm, Kubernetes, Marathon, Mesos, Consul, Etcd, Zookeeper, BoltDB, Rest API, file…) 来自动化、动态的应用它的配置文件设置。

流量示意图

2、Traefik特性

• 非常快
• 无需安装其他依赖，通过Go语言编写的单一可执行文件支持 Rest API
• 多种后台支持:Docker,Swarm,Kubernetes,Marathon,Mesos,Consul, Etcd,并且还会更多
• 后台监控,可以监听后台变化进而自动化应用新的配置文件设置
• 配置文件热更新。无需重启进程
• 正常结束http连接
• 后端断路器
• 轮询，rebalancer负载均衡
• Rest Metrics
• 支持最小化官方docker 镜像
• 前、后台支持SSL
• 清爽的Angularjs前端页面
• 支持Websocket
• 支持HTTP/2
• 网络错误重试
• 支持Let's Encrypt(自动更新HTTPS证书)
• 高可用集群模式

3、traefik组件与nginx类比

组件名称	功能	nginx相同概念
Providers	监听路由信息变化，更新路由	修改nginx配置，reload服务。
Entrypoints	网络入口，监听传入的流量	配置文件listen指定监听端口
Routers	分析传入的请求，匹配规则	配置文件server_name+location
Middlewares	中间件，修改请求或响应	location配置段中添加的缓存、压缩、请求头等配置
Service	请求转发	http配置段中的upstream

Nginx和Traefik横向对比

	Nginx Ingress	Traefik ingress
协议	http/https、http2、grpc、tcp/udp	http/https、http2、grpc、tcp、tcp+tls
路由匹配	host、path	host、path、headers、query、path prefix、method
命名空间支持	-	共用或指定命名空间
部署策略	-	金丝雀部署、蓝绿部署、灰度部署
upstream探测	重试、超时、心跳探测	重试、超时、心跳探测、熔断
负载均衡算法	RR、会话保持、最小连接、最短时间、一致性hash	WRR、动态RR、会话保持
优点	简单易用，易接入	Golang编写，部署容易，支持众多的后端，内置WebUI
缺点	没有解决nginx reload，插件多，但是扩展性能查差	性能略逊于NGINX，但强于HAProxy

4、核心概念

当请求Traefik时，请求首先到entrypoints，然后分析传入的请求，查看他们是否与定义的Routers匹配。如果匹配，则会通过一系列middlewares处理，再到traefikServices上做流量转发，最后请求到kubernetes的services上。

以下几个重要的核心组件

• Providers用来自动发现平台上的服务，可以是编排工具、容器引擎云提供商或者键值存储。Traefik通过查询Providers的API来查询路由的相关信息，一旦检测到变化，就会动态的更新路由。
• Entrypoints监听传入的流量，是网络的入口点，定义了接受请求的端口(HTTP或者TCP)
• Routers分析请求(host,path,headers,SSL等)，负责将传入的请求连接到可以处理这些请求的服务上去。
• Middlewares中间件，用来修改请求或者根据请求来做出判断，中间件被附件到路由上，是一种在请求发送到服务之前调整请求的一种方法。
• Service将请求转发给应用，负责配置如何最终将处理传入请求的实际服务，Traefik的Service介于Middlewares与KubernetesService之间，可以实现加权负载、流量复制等功能。

traefik优点

• 不需要安装其他依赖，使用 GO 语言编译可执行文件
• 支持多种后台，如 Docker, Swarm mode, Kubernetes, Marathon, Consul, Etcd, Rancher, Amazon ECS 等等
• 支持 REST API
• 配置文件热重载，可自动监听配置改动、发现新服务，并自动更新无需人工重启
• 支持熔断、限流功能
• 支持轮训、负载均衡
• 提供简洁的 UI 界面
• 支持 Websocket, HTTP/2, GRPC
• 自动更新 HTTPS 证书
• 支持高可用集群模式