2024年运维最新K8S 源码探秘 之 nginx-ingress 工作原理分析_nginx与ingress(3),2024大厂Linux运维面试经验
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linux从入门到精通(第2版)
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Linux系统移植
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Linux驱动开发入门与实战
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LINUX 系统移植 第2版
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Linux开源网络全栈详解 从DPDK到OpenFlow
第一份《Linux从入门到精通》466页
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内容简介
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本书是获得了很多读者好评的Linux经典畅销书**《Linux从入门到精通》的第2版**。本书第1版出版后曾经多次印刷,并被51CTO读书频道评为“最受读者喜爱的原创IT技术图书奖”。本书第﹖版以最新的Ubuntu 12.04为版本,循序渐进地向读者介绍了Linux 的基础应用、系统管理、网络应用、娱乐和办公、程序开发、服务器配置、系统安全等。本书附带1张光盘,内容为本书配套多媒体教学视频。另外,本书还为读者提供了大量的Linux学习资料和Ubuntu安装镜像文件,供读者免费下载。
本书适合广大Linux初中级用户、开源软件爱好者和大专院校的学生阅读,同时也非常适合准备从事Linux平台开发的各类人员。
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},
UpdateFunc: func(old, cur interface{}) {
...
updateCh.In() <- Event{
Type: UpdateEvent,
Obj: cur,
}
},
}
...
store.informers.Ingress.AddEventHandler(ingEventHandler)
...
}
可以看出,Ingress 协程定义了监听 ingress 信息的 informer 对象,并注册了相关事件的回调方法,在回调方法内向之前提到的 updateCh 写入了事件,进而也就达到了当资源变化时通知 Controller 主程向同步队列写入task的目的。
反过头来,看一下 syncQueue ,首先找到其定义,跟踪到 internal/ingress/controller/nginx.go#NewNGINXController()
// NewNGINXController creates a new NGINX Ingress controller.
func NewNGINXController(config *Configuration, mc metric.Collector, fs file.Filesystem) *NGINXController {
…
n.syncQueue = task.NewTaskQueue(n.syncIngress)
…
}
不难发现,队列的创建是通过 task.NewTaskQueue() 完成的,而且传入了关键的处理函数 n.syncIngress
继续跟踪到 internal/task/queue.go#NewTaskQueue()
// NewTaskQueue creates a new task queue with the given sync function.
// The sync function is called for every element inserted into the queue.
func NewTaskQueue(syncFn func(interface{}) error) *Queue {
return NewCustomTaskQueue(syncFn, nil)
}
// NewCustomTaskQueue …
func NewCustomTaskQueue(syncFn func(interface{}) error, fn func(interface{}) (interface{}, error)) *Queue {
q := &Queue{
queue: workqueue.NewRateLimitingQueue(workqueue.DefaultControllerRateLimiter()),
sync: syncFn,
workerDone: make(chan bool),
fn: fn,
}
…
return q
}
可以看出,传入的处理函数 n.syncIngress 被赋值给 Queue 的 sync 属性了。实际上,syncQueue 的执行就是在反复执行该方法以消费队列里的元素。Queue 的 Run 定义可以在本文件中找到:
// Run starts processing elements in the queue
func (t *Queue) Run(period time.Duration, stopCh <-chan struct{}) {
wait.Until(t.worker, period, stopCh)
}
// worker processes work in the queue through sync.
func (t *Queue) worker() {
for {
key, quit := t.queue.Get()
…
if err := t.sync(key); err != nil {
t.queue.AddRateLimited(Element{
Key: item.Key,
Timestamp: time.Now().UnixNano(),
})
} else {
t.queue.Forget(key)
t.lastSync = ts
}
t.queue.Done(key)
}
}
同步队列协程的主要工作就是定期取出队列里的元素,并利用传入的 n.syncIngress (即 t.sync(key))方法处理队列里的元素。
n.syncIngress 方法的定义在 internal/ingress/controller/controller.go#syncIngress()
// syncIngress collects all the pieces required to assemble the NGINX
// configuration file and passes the resulting data structures to the backend
// (OnUpdate) when a reload is deemed necessary.
func (n *NGINXController) syncIngress(interface{}) error {
// 获取最新配置信息
....
// 构造 nginx 配置
pcfg := &ingress.Configuration{
Backends: upstreams,
Servers: servers,
PassthroughBackends: passUpstreams,
BackendConfigChecksum: n.store.GetBackendConfiguration().Checksum,
}
...
// 不能避免 reload,就执行 reload 更新配置
if !n.IsDynamicConfigurationEnough(pcfg) {
...
err := n.OnUpdate(*pcfg)
...
}
...
// 动态更新配置
err := wait.ExponentialBackoff(retry, func() (bool, error) {
err := configureDynamically(pcfg, n.cfg.ListenPorts.Status, n.cfg.DynamicCertificatesEnabled)
...
})
...
}
reload 配置的函数定义位于 internal/ingress/controller/nginx.go#OnUpdate(),具体就不解释了,读者可自行查阅。
这里主要看下动态更新是怎么完成的,函数定义位于 internal/ingress/controller/nginx.go#configureDynamically()
// configureDynamically encodes new Backends in JSON format and POSTs the
// payload to an internal HTTP endpoint handled by Lua.
func configureDynamically(pcfg *ingress.Configuration, port int, isDynamicCertificatesEnabled bool) error {
backends := make([]*ingress.Backend, len(pcfg.Backends))
for i, backend := range pcfg.Backends {
var service *apiv1.Service
if backend.Service != nil {
service = &apiv1.Service{Spec: backend.Service.Spec}
}
luaBackend := &ingress.Backend{
Name: backend.Name,
Port: backend.Port,
SSLPassthrough: backend.SSLPassthrough,
SessionAffinity: backend.SessionAffinity,
UpstreamHashBy: backend.UpstreamHashBy,
LoadBalancing: backend.LoadBalancing,
Service: service,
NoServer: backend.NoServer,
TrafficShapingPolicy: backend.TrafficShapingPolicy,
AlternativeBackends: backend.AlternativeBackends,
}
var endpoints []ingress.Endpoint
for _, endpoint := range backend.Endpoints {
endpoints = append(endpoints, ingress.Endpoint{
Address: endpoint.Address,
Port: endpoint.Port,
})
}
luaBackend.Endpoints = endpoints
backends[i] = luaBackend
}
url := fmt.Sprintf("http://localhost:%d/configuration/backends", port)
err := post(url, backends)
if err != nil {
return err
}
if isDynamicCertificatesEnabled {
err = configureCertificates(pcfg, port)
if err != nil {
return err
}
}
return nil
}
可以看出,确实是通过请求 Lua 后端来实现动态配置更新的,使用的是典型的 http post 方法。后续的动态更新动作转交给 Lua 模块负责。因为 Lua 以模块形式嵌入 Nginx 运行,因此其更新配置也就在一定程度上避免了 reload。
目前来看,具体 Serive Pod 的变化不会导致 reload 的发生,因为服务内容器的负载均衡已经移交给 Lua 处理,而 Service 的增减变化仍通过配置文件形式更新,会导致 reload 发生。这可以从 nginx 的配置文件看出:
>
> ...
> http {
> ...
> upstream **upstream\_balancer** {
> server 0.0.0.1; # placeholder
> balancer\_by\_lua\_block {
> **balancer.balance()**
> }
> keepalive 32;
> }
>
> server {
> server\_name **wordpress.local** ;
> listen 80;
> listen [::]:80;
> set $proxy\_upstream\_name "-";
> location / {
> ...
> proxy\_pass **http://upstream\_balancer**;
> proxy\_redirect off;
> }
> }
> }
>
>
>
可以看到当添加了 wordpress 服务后,在 nginx 配置中确实添加了 一个 server 条目,但该条目中没有具体指出后端的容器地址,而是指向了一个叫 **upstream\_balancer** 的地址,这个 balancer 其实是由 Lua 动态提供路由的。既然没有实际的容器后端在配置文件中进行配置,自然地,服务中容器数量的增减变化也就不必修改 nginx 配置文件了,这就是免 reload 的关键!简单推测,Lua 模块所做的就是维持一个服务到容器的映射关系,动态地提供负载均衡路由。
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