Configura un balanceador de cargas de aplicaciones externo con Ingress

Implementa una aplicación web

En el siguiente manifiesto, se describe un Deployment que ejecuta la imagen de contenedor de la aplicación web de muestra en un servidor HTTP en el puerto 8080:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web
  namespace: default
spec:
  selector:
    matchLabels:
      run: web
  template:
    metadata:
      labels:
        run: web
    spec:
      containers:
      - image: us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:1.0
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: web
        ports:
        - containerPort: 8080
          protocol: TCP

Aplica el recurso al clúster:

kubectl apply -f web-deployment.yaml

Expón tu Deployment en tu clúster

En el siguiente manifiesto, se describe un Service que hace que la implementación web sea accesible dentro del clúster del contenedor:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: web
  namespace: default
spec:
  ports:
  - port: 8080
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  selector:
    run: web
  type: NodePort

1. Aplica el recurso al clúster:

   kubectl apply -f web-service.yaml
   

   Cuando creas un servicio de tipo NodePort con este comando, GKE hace que tu Service esté disponible en un número alto de puerto seleccionado de forma aleatoria (p. ej., 32640) en todos los nodos de tu clúster.

2. Verifica que se haya creado el Service y que se asigne un puerto de un nodo:

   kubectl get service web
   

   Salida:

   NAME      TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
   web       NodePort   10.35.245.219   <none>        8080:32640/TCP   5m
   

   En el resultado de muestra, el puerto del nodo para el Service web es 32640. Además, ten en cuenta que no hay ninguna IP externa asignada para este servicio. Dado que los nodos GKE no son accesibles externamente de manera predeterminada, crear este servicio no hace que tu aplicación sea accesible desde Internet.

Para que tu aplicación de servidor web HTTP(S) sea de acceso público, debes crear un recurso de Ingress.

Crea un recurso de Ingress

Ingress es un recurso Kubernetes que encapsula una colección de reglas y configuración para enrutar el tráfico HTTP(S) externo a los servicios internos.

En GKE, se implementa Ingress con Cloud Load Balancing. Cuando creas un Ingress en tu clúster, GKE crea un balanceador de cargas de HTTP(S) y lo configura para enrutar el tráfico a tu aplicación.

En el siguiente manifiesto, se describe un recurso de Ingress que dirige el tráfico a tu Service web:

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: basic-ingress
spec:
  defaultBackend:
    service:
      name: web
      port:
        number: 8080

Aplica el recurso al clúster:

kubectl apply -f basic-ingress.yaml

Después de implementar este manifiesto, Kubernetes crea un recurso Ingress en tu clúster. El controlador de Ingress de GKE crea y configura un balanceador de cargas de HTTP(S) de acuerdo con la información de Ingress y enruta todo el tráfico HTTP externo (en el puerto 80) al Service NodePort web que expones.

Visita tu aplicación

Averigua la dirección IP externa del balanceador de cargas que entrega tu aplicación ejecutando lo siguiente:

kubectl get ingress basic-ingress

NAME            HOSTS     ADDRESS         PORTS     AGE
basic-ingress   *         203.0.113.12    80        2m

Abre la dirección IP externa de tu aplicación en un navegador y observa una respuesta HTTP de texto sin formato como la siguiente:

Hello, world!
Version: 1.0.0
Hostname: web-6498765b79-fq5q5

Puedes visitar Balanceo de cargas en la consola de Google Cloud para inspeccionar los recursos de red que crea el controlador de Ingress de GKE.

(Opcional) Configura una dirección IP estática

Cuando expones un servidor web en un nombre de dominio, necesitas que la dirección IP externa de una aplicación sea una IP estática que no cambie.

Según la configuración predeterminada, GKE asigna direcciones IP externas efímeras para aplicaciones HTTP expuestas a través de un Ingress. Las direcciones efímeras están sujetas a cambios. Si planeas ejecutar tu aplicación durante mucho tiempo, debes usar una dirección IP externa estática.

Ten en cuenta que después de configurar una IP estática para el recurso de Ingress, la eliminación de Ingress no borrará la dirección IP estática asociada a él. Asegúrate de limpiar las direcciones IP estáticas que configuraste una vez que ya no planees usarlas nuevamente.

Para configurar una dirección IP estática, completa los siguientes pasos:

1. Reserva una dirección IP externa estática llamada web-static-ip.

   gcloud

   gcloud compute addresses create web-static-ip --global
   

   Config Connector

   Nota: En este paso, se necesita Config Connector. Sigue las instrucciones de instalación para instalar Config Connector en el clúster.

   apiVersion: compute.cnrm.cloud.google.com/v1beta1
   kind: ComputeAddress
   metadata:
     name: web-static-ip
   spec:
     location: global

   Para implementar este manifiesto, descárgalo en tu máquina como compute-address.yaml y ejecuta lo siguiente:

   kubectl apply -f compute-address.yaml

2. Mediante el manifiesto basic-ingress-static.yaml, se agrega una anotación a Ingress para usar el recurso IP estático llamado web-static-ip:

   apiVersion: networking.k8s.io/v1
   kind: Ingress
   metadata:
     name: basic-ingress
     annotations:
       kubernetes.io/ingress.global-static-ip-name: "web-static-ip"
   spec:
     defaultBackend:
       service:
         name: web
         port:
           number: 8080

   Visualiza el manifiesto:

   cat basic-ingress-static.yaml
   

3. Aplica el recurso al clúster:

   kubectl apply -f basic-ingress-static.yaml
   

4. Verifica la dirección IP externa:

   kubectl get ingress basic-ingress
   

   Espera hasta que la dirección IP de la aplicación cambie para usar la dirección IP reservada del recurso web-static-ip.

   Puede tomar unos minutos actualizar el recurso de Ingress existente, volver a configurar el balanceador de cargas y propagar las reglas del balanceo de cargas en todo el mundo. Una vez que se complete esta operación, GKE libera la dirección IP efímera asignada antes a tu aplicación.

Entrega varias aplicaciones en un balanceador de cargas (opcional)

Puedes ejecutar múltiples servicios en una IP pública y un único balanceador de cargas configurando las reglas de enrutamiento en Ingress. Si alojas varios servicios en el mismo Ingress, se evita tener que crear balanceadores de cargas adicionales (que son recursos facturables) para cada servicio que expones en Internet.

En el siguiente manifiesto, se describe un Deployment con la versión 2.0 de la misma aplicación web:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web2
  namespace: default
spec:
  selector:
    matchLabels:
      run: web2
  template:
    metadata:
      labels:
        run: web2
    spec:
      containers:
      - image: us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:2.0
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: web2
        ports:
        - containerPort: 8080
          protocol: TCP

Aplica el recurso al clúster:

kubectl apply -f web-deployment-v2.yaml

En el siguiente manifiesto, se describe un Service que expone web2 de forma interna al clúster en un Service de NodePort llamado web2:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: web2
  namespace: default
spec:
  ports:
  - port: 8080
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  selector:
    run: web2
  type: NodePort

Aplica el recurso al clúster:

kubectl apply -f web-service-v2.yaml

El siguiente manifiesto describe un recurso Ingress que:

• Enruta las solicitudes con una ruta que comienza con /v2/ al servicio web2.
• Enruta todas las demás solicitudes al servicio web.

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: fanout-ingress
spec:
  rules:
  - http:
      paths:
      - path: /*
        pathType: ImplementationSpecific
        backend:
          service:
            name: web
            port:
              number: 8080
      - path: /v2/*
        pathType: ImplementationSpecific
        backend:
          service:
            name: web2
            port:
              number: 8080

Aplica el recurso al clúster:

kubectl create -f fanout-ingress.yaml

Una vez que Ingress se haya implementado, ejecuta kubectl get ingress fanout-ingress para buscar la dirección IP pública del clúster.

Luego, visita la dirección IP para ver si se puede acceder a ambas aplicaciones en el mismo balanceador de cargas:

• Visita http://<IP_ADDRESS>/ y presta atención a la respuesta, que contiene Version: 1.0.0 (ya que la solicitud se enruta al servicio web)
• Visita http://<IP_ADDRESS>/v2/ y presta atención a la respuesta, que contiene Version: 2.0.0 (ya que la solicitud se enruta al servicio web2)

El único carácter comodín admitido para el campo path de un Ingress es el carácter *. El carácter * debe estar después de una barra diagonal (/) y debe ser el último carácter del patrón. Por ejemplo, /*, /foo/* y /foo/bar/* son patrones válidos, pero *, /foo/bar* y /foo/*/bar no lo son.

Un patrón más específico tiene prioridad sobre uno menos específico. Si tienes /foo/* y /foo/bar/*, entonces se considera que /foo/bar/bat coincide con /foo/bar/*.

Para obtener más información sobre las limitaciones de ruta y la coincidencia de patrones, consulta la documentación de mapas de URL.

(Opcional) Supervisa la disponibilidad y la latencia de tu servicio

Las verificaciones de tiempo de actividad de Google Cloud realizan una supervisión de las aplicaciones de caja negra desde el punto de vista del usuario y determinan la latencia y la disponibilidad de varias direcciones IP externas en el balanceador de cargas. En comparación, las verificaciones de estado de Google Cloud realizan una verificación interna de las IP del Pod, lo que determina la disponibilidad a nivel de la instancia. Las verificaciones son complementarias y proporcionan un panorama integral del estado de la aplicación.

Puedes crear una verificación de tiempo de actividad mediante la consola de Google Cloud, la API de Cloud Monitoring o las bibliotecas cliente de Cloud Monitoring. Para obtener información, consulta Administra verificaciones de tiempo de actividad. Si deseas crear una verificación de tiempo de actividad mediante la consola de Google Cloud, haz lo siguiente:

1. Ve a la página Ingress y servicios en la consola de Google Cloud.

   Ir a Ingress y Service

2. Haz clic en el nombre del servicio para el que deseas crear una verificación de tiempo de actividad.

3. Haga clic en Crear una verificación de tiempo de actividad.

4. En el panel Crear verificación de tiempo de actividad, ingresa un título para la verificación de tiempo de actividad y haz clic en Siguiente a fin de avanzar a la configuración de Destino.

   Los campos Destino de la verificación de tiempo de actividad se completan de forma automática con la información del balanceador de cargas de servicios.

   Para obtener la documentación completa sobre todos los campos de una verificación de tiempo de actividad, consulta Crea una verificación de tiempo de actividad.

5. Haz clic en Siguiente para pasar a la configuración de Validación de respuesta.

6. Haz clic en Siguiente para pasar a la sección Alerta y notificación.

   Para supervisar una verificación de tiempo de actividad, puedes crear una política de alertas o ver el panel de verificación de tiempo de actividad. Una política de alertas puede notificarte por correo electrónico o a través de un canal diferente si falla la verificación de tiempo de actividad. Para obtener información general sobre las políticas de alertas, consulta Introducción a las alertas.

7. Haz clic en Crear.

Comentarios

De forma predeterminada, Ingress realiza una verificación de estado periódica mediante una solicitud GET en la ruta / a fin de determinar el estado de la aplicación y espera una respuesta HTTP 200. Si deseas verificar una ruta diferente o esperar un código de respuesta diferente, puedes usar una ruta de verificación de estado personalizada.

Ingress admite casos prácticos más avanzados, como:

• Hosting virtual basado en nombre: Puedes usar Ingress para volver a usar el balanceador de cargas en varios nombres de dominio, subdominios y exponer diversos servicios en una única dirección IP y balanceador de cargas. Accede a los ejemplos de fanout simple y hosting virtual basado en nombre para aprender a configurar Ingress en estas tareas.

• Finalización de HTTPS: Puedes configurar Ingress para que finalice el tráfico HTTPS con el balanceador de cargas de Cloud.

Cuando se borra un Ingress de GKE, el controlador del Ingress limpia los recursos asociados (excepto las direcciones IP estáticas reservadas) automáticamente.