APISIX Ingress 控制器的安装及原理

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2023-11-23 18:41:06 AnQuanKeInfo 来源：ZONE.CI 全球网 0 阅读模式

简介
APISIX 是动态、实时、高性能的 API 网关。它提供丰富的流量管理功能，比如负载均衡、动态上游、金丝雀发布、熔断、认证、可观测性等。既可以使用 APISIX API 网关处理传统的南北向流量，也可以使用它处理服务间的东西向流量。同时，它也可被用作 Kubernetes Ingress 控制器。
APISIX Ingress 控制器提供 Helm 安装方式，但是使用原生 YAML 安装，更加有助于理解其原理。

使用原生 YAML 安装 APISIX 和 APISIX Ingress 控制器
在本教程中，我们将使用原生 YAML 在 Kubernetes 中安装 APISIX 和 APISIX Ingress 控制器。

先决条件
如果没有 Kubernetes 集群使用，建议使用 kind 创建本地 Kubernetes 集群。

kubectl create ns apisix
在本教程中，我们的所有操作都将在命名空间 apisix 中执行。

ETCD 安装
在这里，我们将在 Kubernetes 集群内部部署不带认证的单节点 ETCD 集群。
在本例中，我们假设你拥有存储部署器。如果你正在使用 Kind，那么将自动创建本地路径部署器。如果没有存储部署器或不想使用持久化存储卷，那么可以使用 emptyDir 作为存储卷。

etcd-headless.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: etcd-headless
namespace: apisix
labels:
app.kubernetes.io/name: etcd
annotations:
service.alpha.kubernetes.io/tolerate-unready-endpoints: “true”
spec:
type: ClusterIP
clusterIP: None
ports:

- name: "client"
  port: 2379
  targetPort: client
- name: "peer"
  port: 2380
  targetPort: peer

selector:

app.kubernetes.io/name: etcd

etcd.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: etcd
namespace: apisix
labels:
app.kubernetes.io/name: etcd
spec:
selector:
matchLabels:
app.kubernetes.io/name: etcd
serviceName: etcd-headless
podManagementPolicy: Parallel
replicas: 1
updateStrategy:
type: RollingUpdate
template:
metadata:
labels:
app.kubernetes.io/name: etcd
spec:
securityContext:
fsGroup: 1001
runAsUser: 1001
containers:

    - name: etcd
      image: docker.io/bitnami/etcd:3.4.14-debian-10-r0
      imagePullPolicy: "IfNotPresent"
      # command:
        # - /scripts/setup.sh
      env:
        - name: BITNAMI_DEBUG
          value: "false"
        - name: MY_POD_IP
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: status.podIP
        - name: MY_POD_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name
        - name: ETCDCTL_API
          value: "3"
        - name: ETCD_NAME
          value: "$(MY_POD_NAME)"
        - name: ETCD_DATA_DIR
          value: /etcd/data
        - name: ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS
          value: "http://$(MY_POD_NAME).etcd-headless.apisix.svc.cluster.local:2379"
        - name: ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS
          value: "http://0.0.0.0:2379"
        - name: ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS
          value: "http://$(MY_POD_NAME).etcd-headless.apisix.svc.cluster.local:2380"
        - name: ETCD_LISTEN_PEER_URLS
          value: "http://0.0.0.0:2380"
        - name: ALLOW_NONE_AUTHENTICATION
          value: "yes"
      ports:
        - name: client
          containerPort: 2379
        - name: peer
          containerPort: 2380
      volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /etcd
  # If you don't have a storage provisioner or don't want to use persistence volume, you could use an `emptyDir` as follow.
  # volumes:
  #   - name: data
  #     emptyDir: {}

volumeClaimTemplates:

- metadata:
    name: data
  spec:
    accessModes:
      - "ReadWriteOnce"
    resources:
      requests:
        storage: "8Gi"

请注意该 ETCD 安装非常简单，缺乏许多必要的生产特性，仅用于学习场景。如果想部署生产级 ETCD，请参阅 bitnami/etcd。

APISIX 安装
为我们的 APISIX 创建配置文件。我们将部署 2.5 版本的 APISIX。
注意 APISIX Ingress 控制器需要与 APISIX 管理 API 进行通信，因此为进行测试，我们将 apisix.allow_admin 设置为 0.0.0.0/0。

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: apisix-conf
namespace: apisix
data:
config.yaml: |-
apisix:
node_listen: 9080 # APISIX listening port
enable_heartbeat: true
enable_admin: true
enable_admin_cors: true
enable_debug: false
enable_dev_mode: false # Sets nginx worker_processes to 1 if set to true
enable_reuseport: true # Enable nginx SO_REUSEPORT switch if set to true.
enable_ipv6: true
config_center: etcd # etcd: use etcd to store the config value

  allow_admin:                  # Module ngx_http_access_module
    - 0.0.0.0/0
  port_admin: 9180

  # Default token when use API to call for Admin API.
  # *NOTE*: Highly recommended to modify this value to protect APISIX's Admin API.
  # Disabling this configuration item means that the Admin API does not
  # require any authentication.
  admin_key:
    # admin: can everything for configuration data
    - name: "admin"
      key: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1
      role: admin
    # viewer: only can view configuration data
    - name: "viewer"
      key: 4054f7cf07e344346cd3f287985e76a2
      role: viewer
  # dns_resolver:
  #   - 127.0.0.1
  dns_resolver_valid: 30
  resolver_timeout: 5

nginx_config:                     # config for render the template to generate nginx.conf
  error_log: "/dev/stderr"
  error_log_level: "warn"         # warn,error
  worker_rlimit_nofile: 20480     # the number of files a worker process can open, should be larger than worker_connections
  event:
    worker_connections: 10620
  http:
    access_log: "/dev/stdout"
    keepalive_timeout: 60s         # timeout during which a keep-alive client connection will stay open on the server side.
    client_header_timeout: 60s     # timeout for reading client request header, then 408 (Request Time-out) error is returned to the client
    client_body_timeout: 60s       # timeout for reading client request body, then 408 (Request Time-out) error is returned to the client
    send_timeout: 10s              # timeout for transmitting a response to the client.then the connection is closed
    underscores_in_headers: "on"   # default enables the use of underscores in client request header fields
    real_ip_header: "X-Real-IP"    # Module ngx_http_realip_module
    real_ip_from:                  # Module ngx_http_realip_module
      - 127.0.0.1
      - 'unix:'

etcd:
  host:
    - "http://etcd-headless.apisix.svc.cluster.local:2379"
  prefix: "/apisix"     # apisix configurations prefix
  timeout: 30   # seconds
plugins:                          # plugin list
  - api-breaker
  - authz-keycloak
  - basic-auth
  - batch-requests
  - consumer-restriction
  - cors
  - echo
  - fault-injection
  - grpc-transcode
  - hmac-auth
  - http-logger
  - ip-restriction
  - jwt-auth
  - kafka-logger
  - key-auth
  - limit-conn
  - limit-count
  - limit-req
  - node-status
  - openid-connect
  - prometheus
  - proxy-cache
  - proxy-mirror
  - proxy-rewrite
  - redirect
  - referer-restriction
  - request-id
  - request-validation
  - response-rewrite
  - serverless-post-function
  - serverless-pre-function
  - sls-logger
  - syslog
  - tcp-logger
  - udp-logger
  - uri-blocker
  - wolf-rbac
  - zipkin
  - traffic-split
stream_plugins:
  - mqtt-proxy

请确保 etcd.host 与我们最初创建的无头服务匹配。在我们的例子中，它是 http://etcd-headless.apisix.svc.cluster.local:2379。

在该配置中，我们在 apisix.admin_key 部分的下方定义具有 admin 名称的访问密钥。该密钥是我们的 API 密钥，以后将用于控制 APISIX。该密钥是 APISIX 的默认密钥，在生产环境中，应该修改它。

将其保存为 config.yaml，然后运行 kubectl -n apisix create -f config.yaml，创建 ConfigMap。稍后，我们将该 ConfigMap 挂载到 APISIX Deployment 中。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: apisix
namespace: apisix
labels:
app.kubernetes.io/name: apisix
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app.kubernetes.io/name: apisix
template:
metadata:
labels:
app.kubernetes.io/name: apisix
spec:
containers:

    - name: apisix
      image: "apache/apisix:2.5-alpine"
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      ports:
        - name: http
          containerPort: 9080
          protocol: TCP
        - name: tls
          containerPort: 9443
          protocol: TCP
        - name: admin
          containerPort: 9180
          protocol: TCP
      readinessProbe:
        failureThreshold: 6
        initialDelaySeconds: 10
        periodSeconds: 10
        successThreshold: 1
        tcpSocket:
          port: 9080
        timeoutSeconds: 1
      lifecycle:
        preStop:
          exec:
            command:
            - /bin/sh
            - -c
            - "sleep 30"
      volumeMounts:
        - mountPath: /usr/local/apisix/conf/config.yaml
          name: apisix-config
          subPath: config.yaml
      resources: {}
  volumes:
    - configMap:
        name: apisix-conf
      name: apisix-config

现在，应该可以使用 APISIX 了。使用 kubectl get pods -n apisix -l app.kubernetes.io/name=apisix -o name 来列举 APISIX Pod 名称。这里我们假设 Pod 名称是 apisix-7644966c4d-cl4k6。

我们检查一下：

kubectl -n apisix exec -it apisix-7644966c4d-cl4k6 — curl http://127.0.0.1:9080
如果你正在使用 Linux 或 macOS，那么在 Bash 中运行下面的命令：

kubectl -n apisix exec -it $(kubectl get pods -n apisix -l app.kubernetes.io/name=apisix -o name) — curl http://127.0.0.1:9080
如果 APISIX 正常工作，那么它应该输出：{“error_msg”:”404 Route Not Found”}。因为我们尚未定义任何路由。

HTTPBIN 服务
在配置 APISIX 前，我们需要创建一个测试服务。在这里，我们使用 kennethreitz/httpbin。我们将该 httpbin 服务放在 demo 命名空间中。

kubectl create ns demo
kubectl label namespace demo apisix.ingress=watching # 给 demo 命名空间添加 apisix.ingress 标签
kubectl -n demo run httpbin —image-pull-policy=IfNotPresent —image kennethreitz/httpbin —port 80
kubectl -n demo expose pod httpbin —port 80
在 httpbin 服务启动后，我们应该可以在 APISIX Pod 中通过服务访问它。

kubectl -n apisix exec -it $(kubectl get pods -n apisix -l app.kubernetes.io/name=apisix -o name) — curl http://httpbin.demo/get
该命令输出请求的查询参数，比如：

{ “args”: {}, “headers”: { “Accept”: “/“, “Host”: “httpbin.demo”, “User-Agent”: “curl/7.67.0” }, “origin”: “172.17.0.1”, “url”: “http://httpbin.demo/get“ }
如欲阅读更多，请参阅快速入门。

定义路由
现在，我们可以定义通过 APISIX 代理 HTTPBIN 服务流量的路由。
假设我们想路由 URI 拥有 /httpbin 前缀，并且请求包含 Host: httpbin.org 头的所有流量。
请注意管理端口是 9180。

kubectl -n apisix exec -it $(kubectl get pods -n apisix -l app.kubernetes.io/name=apisix -o name) — curl “http://127.0.0.1:9180/apisix/admin/routes/1“ -H “X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1” -X PUT -d ‘
{
“uri”: “/*”,
“host”: “httpbin.org”,
“upstream”: {
“type”: “roundrobin”,
“nodes”: {
“httpbin.demo:80”: 1
}
}
}’
输出如下所示：

{“action”:”set”,”node”:{“key”:”\/apisix\/routes\/1”,”value”:{“status”:1,”create_time”:1621408897,”upstream”:{“pass_host”:”pass”,”type”:”roundrobin”,”hash_on”:”vars”,”nodes”:{“httpbin.demo:80”:1},”scheme”:”http”},”update_time”:1621408897,”priority”:0,”host”:”httpbin.org”,”id”:”1”,”uri”:”\/*”}}}
我们可以通过 GET /apisix/admin/routes 检查路由规则：

kubectl -n apisix exec -it $(kubectl get pods -n apisix -l app.kubernetes.io/name=apisix -o name) — curl “http://127.0.0.1:9180/apisix/admin/routes/1“ -H “X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1”
输出如下所示：

{“action”:”get”,”node”:{“key”:”\/apisix\/routes\/1”,”value”:{“upstream”:{“pass_host”:”pass”,”type”:”roundrobin”,”scheme”:”http”,”hash_on”:”vars”,”nodes”:{“httpbin.demo:80”:1}},”id”:”1”,”create_time”:1621408897,”update_time”:1621408897,”host”:”httpbin.org”,”priority”:0,”status”:1,”uri”:”\/*”}},”count”:”1”}

现在，我们测试路由规则：

kubectl -n apisix exec -it $(kubectl get pods -n apisix -l app.kubernetes.io/name=apisix -o name) — curl “http://127.0.0.1:9080/get“ -H ‘Host: httpbin.org’

输出如下所示：

{ “args”: {}, “headers”: { “Accept”: “/“, “Host”: “httpbin.org”, “User-Agent”: “curl/7.67.0”, “X-Forwarded-Host”: “httpbin.org” }, “origin”: “127.0.0.1”, “url”: “http://httpbin.org/get“ }
安装 APISIX Ingress 控制器
APISIX Ingress 控制器可以帮助你通过使用 Kubernetes 资源的方式，声明式地管理配置。这里我们将安装 1.6.0 版本。

当前，APISIX Ingress 控制器同时支持官方的 Ingress 资源和 APISIX 的自定义资源定义，包括 ApisixRoute 和 ApisixUpstream。

在安装 APISIX Ingress 控制器前，我们需要创建服务账号和相应的集群角色，以确保 APISIX Ingress 控制器有足够的权限访问所需的资源。

下面是来自 apisix-helm-chart 的示例配置：

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: apisix-ingress-controller

namespace: apisix

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
name: apisix-clusterrole
namespace: apisix
rules:

  • apiGroups:
    • “”
      resources:
    • configmaps
    • endpoints
    • persistentvolumeclaims
    • pods
    • replicationcontrollers
    • replicationcontrollers/scale
    • serviceaccounts
    • services
    • secrets
      verbs:
    • get
    • list
    • watch
  • apiGroups:
    • “”
      resources:
    • bindings
    • events
    • limitranges
    • namespaces/status
    • pods/log
    • pods/status
    • replicationcontrollers/status
    • resourcequotas
    • resourcequotas/status
      verbs:
    • get
    • list
    • watch
  • apiGroups:
    • “”
      resources:
    • namespaces
      verbs:
    • get
    • list
    • watch
  • apiGroups:
    • apps
      resources:
    • controllerrevisions
    • daemonsets
    • deployments
    • deployments/scale
    • replicasets
    • replicasets/scale
    • statefulsets
    • statefulsets/scale
      verbs:
    • get
    • list
    • watch
  • apiGroups:
    • autoscaling
      resources:
    • horizontalpodautoscalers
      verbs:
    • get
    • list
    • watch
  • apiGroups:
    • batch
      resources:
    • cronjobs
    • jobs
      verbs:
    • get
    • list
    • watch
  • apiGroups:
    • extensions
      resources:
    • daemonsets
    • deployments
    • deployments/scale
    • ingresses
    • networkpolicies
    • replicasets
    • replicasets/scale
    • replicationcontrollers/scale
      verbs:
    • get
    • list
    • watch
  • apiGroups:
    • policy
      resources:
    • poddisruptionbudgets
      verbs:
    • get
    • list
    • watch
  • apiGroups:
    • networking.k8s.io
      resources:
    • ingresses
    • networkpolicies
      verbs:
    • get
    • list
    • watch
  • apiGroups:
    • metrics.k8s.io
      resources:
    • pods
      verbs:
    • get
    • list
    • watch
  • apiGroups:
    • apisix.apache.org
      resources:
    • apisixroutes
    • apisixroutes/status
    • apisixupstreams
    • apisixupstreams/status
    • apisixtlses
    • apisixtlses/status
    • apisixclusterconfigs
    • apisixclusterconfigs/status
    • apisixconsumers
    • apisixconsumers/status
    • apisixpluginconfigs
      verbs:
    • get
    • list
    • watch
  • apiGroups:
    • coordination.k8s.io
      resources:
    • leases
      verbs:
    • ‘*’

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
name: apisix-clusterrolebinding
namespace: apisix
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: ClusterRole
name: apisix-clusterrole
subjects:

  • kind: ServiceAccount
    name: apisix-ingress-controller
    namespace: apisix
    然后，我们需要创建 ApisixRoute CRD：

git clone https://github.com/apache/apisix-ingress-controller.git —depth 1
cd apisix-ingress-controller/
kubectl apply -k samples/deploy/crd

请参阅 samples 获取细节。

为使 Ingress 控制器与 APISIX 一起正常工作，我们需要创建一个配置文件，其中包含 APISIX 管理 API URL 和 API 密钥，如下所示：

apiVersion: v1
data:
config.yaml: |

# log options
log_level: "debug"
log_output: "stderr"
http_listen: ":8080"
enable_profiling: true
kubernetes:
  kubeconfig: ""
  resync_interval: "30s"
  namespace_selector:
  - "apisix.ingress=watching"
  ingress_class: "apisix"
  ingress_version: "networking/v1"
  apisix_route_version: "apisix.apache.org/v2"
apisix:
  default_cluster_base_url: "http://apisix-admin.apisix:9180/apisix/admin"
  default_cluster_admin_key: "edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1"

kind: ConfigMap
metadata:
name: apisix-configmap
namespace: apisix
labels:
app.kubernetes.io/name: ingress-controller
如果想学习所有配置项，查看 conf/config-default.yaml 获取细节。

因为 Ingress 控制器需要访问 APISIX 管理 API，所以我们需要为 APISIX 创建一个服务。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: apisix-admin
namespace: apisix
labels:
app.kubernetes.io/name: apisix
spec:
type: ClusterIP
ports:

  • name: apisix-admin
    port: 9180
    targetPort: 9180
    protocol: TCP
    selector:
    app.kubernetes.io/name: apisix
    因为当前 APISIX Ingress 控制器不 100% 兼容 APISIX，所以我们需要删除之前创建的路由，以防某些数据结构不匹配。

kubectl -n apisix exec -it $(kubectl get pods -n apisix -l app.kubernetes.io/name=apisix -o name) — curl “http://127.0.0.1:9180/apisix/admin/routes/1“ -X DELETE -H “X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1”
完成这些配置后，我们现在部署 Ingress 控制器。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: apisix-ingress-controller
namespace: apisix
labels:
app.kubernetes.io/name: ingress-controller
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app.kubernetes.io/name: ingress-controller
template:
metadata:
labels:
app.kubernetes.io/name: ingress-controller
spec:
serviceAccountName: apisix-ingress-controller
volumes:

    - name: configuration
      configMap:
        name: apisix-configmap
        items:
          - key: config.yaml
            path: config.yaml
  initContainers:
    - name: wait-apisix-admin
      image: busybox:1.28
      command: ['sh', '-c', "until nc -z apisix-admin.apisix.svc.cluster.local 9180 ; do echo waiting for apisix-admin; sleep 2; done;"]
  containers:
    - name: ingress-controller
      command:
        - /ingress-apisix/apisix-ingress-controller
        - ingress
        - --config-path
        - /ingress-apisix/conf/config.yaml
      image: "apache/apisix-ingress-controller:1.6.0"
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      ports:
        - name: http
          containerPort: 8080
          protocol: TCP
      livenessProbe:
        httpGet:
          path: /healthz
          port: 8080
      readinessProbe:
        httpGet:
          path: /healthz
          port: 8080
      resources:
        {}
      volumeMounts:
        - mountPath: /ingress-apisix/conf
          name: configuration

在该 Deployment 中，我们将上面创建的 ConfigMap 挂载为配置文件，并且告诉 Kubernetes 使用服务账号 apisix-ingress-controller。

在 Ingress 控制器的状态转换为 Running 后，我们创建 APISIXRoute 资源，观察它的行为。

下面是 APISIXRoute 示例：

apiVersion: apisix.apache.org/v2
kind: ApisixRoute
metadata:
name: httpserver-route
namespace: demo
spec:
http:

  • name: httpbin
    match:
    hosts:
    • local.httpbin.org
      paths:
    • /*
      backends:
    • serviceName: httpbin
      servicePort: 80
      注意 apiVersion 字段应该匹配上面的 ConfigMap。serviceName 应该匹配暴露的服务名称，这里是 httpbin。

在创建它前，我们确认带头 Host: local.http.demo 的请求返回 404：

kubectl -n apisix exec -it $(kubectl get pods -n apisix -l app.kubernetes.io/name=apisix -o name) — curl “http://127.0.0.1:9080/get“ -H ‘Host: local.httpbin.org’
将返回：

{“error_msg”:”404 Route Not Found”}
在与目标服务相同的命名空间中应用 APISIXRoute，本例是 demo。在应用它后，我们检查它是否生效：

kubectl -n apisix exec -it $(kubectl get pods -n apisix -l app.kubernetes.io/name=apisix -o name) — curl “http://127.0.0.1:9080/get“ -H “Host: local.httpbin.org”
应该返回：

{
“args”: {},
“headers”: {
“Accept”: “/“,
“Host”: “local.httpbin.org”,
“User-Agent”: “curl/7.67.0”,
“X-Forwarded-Host”: “local.httpbin.org”
},
“origin”: “127.0.0.1”,
“url”: “http://local2.httpbin.org/get“
}
就是所有！享受你的 APISIX 和 APISIX Ingress 控制器之旅。

Ingress 控制器
用于 Kubernetes 的 Apache APISIX Ingress 控制器。

模块

Ingress-types
定义 Apache APISIX 所需的 CRD（CustomResourceDefinition）
当前支持 ApisixRoute/ApisixUpstream，以及其它服务和路由级插件
可打包为独立的二进制文件，与 Ingress 定义保持同步
CRD 设计
Types
定义接口对象，以匹配 Apache APISIX 中的概念，比如路由、服务、上游和插件
可打包为独立的二进制文件，需要匹配兼容的 Apache APISIX 版本
向该模块添加新类型，以支持新特性
Seven
包含主应用程序逻辑
基于 Apisix-types 对象，将 Kubernetes 集群状态同步到 Apache APISIX
Ingress-controller
Ingress 控制器的驱动进程；监听 Kubernetes API Server
在将控制移交给上面的模块 Seven 前，匹配并将 Apisix-ingress-types 转换为 Apisix-types
CRD 设计
当前 apisix-ingress-controller CRD 包括 6 部分：ApisixRoute/ApisixUpstream/ApisixConsumer/ApisixTls/ApisixClusterConfig/ApisixPluginConfig。其设计遵循如下思想。

网关最重要的部分是路由部分，它用于定义网关流量的分发规则
为便于理解和配置，ApisixRoute 的设计结构与 Kubernetes Ingress 基本相似
在注解的设计中，以 Kubernetes Ingress 的结构为参考，但内部实现基于 Apache APISIX 的插件
在最简单的情况下，只需定义 ApisixRoute，Ingress 控制器将自动添加 ApisixUpstream
ApisixUpstream 可以定义 Apache APISIX 上游上的一些细节，比如负载均衡/健康检查等
监视 CRD
apisix-ingress-controller 负责与 Kubernetes API Server 进行交互，申请可访问资源权限（RBAC），监视变更，在 Ingress 控制器中实现对象转换，比较变更，然后同步到 Apache APISIX。

时序图

下面是介绍 ApisixRoute 和其它 CRD 在同步过程中的主要逻辑的流程图。

转换结构

apisix-ingress-controller 为 CRD 提供外部配置方法。它针对的是日常运维等操作人员，他们经常需要批量地处理大量路由，希望在同一配置文件中处理所有相关服务，同时具有方便易懂的管理能力。而 Apache APISIX 从网关的角度进行设计，所有路由相互独立。这导致两者在数据结构上有明显的差异。一个侧重于批量定义，而另一个是离散实现。
考虑到不同人群的使用习惯，CRD 的数据结构借鉴 Kubernetes Ingress 的数据结构，在形态上基本相同。
简单的对比如下，它们有不同的定义：

他们是多对多的关系。因此，apisix-ingress-controller 必须对 CRD 执行一些转换，以适配不同网关。

级联更新

目前，我们定义多个 CRD，这些 CRD 负责它们各自的字段定义。ApisixRoute/ ApisixUpstream 对应 Apache APISIX 中的 route/ service/upstream 等对象。由于 APISIX 对象之间的强绑定关系，在批量修改和删除 CRD 等数据结构时，必须考虑对象之间的级联影响。
因此，在 apisix-ingress-controller 中，通过 channel 实现广播通知机制，即任何对象的定义必须被通知给与其相关的其它对象，并且触发相应的行为。

差分规则

seven 模块在内部保存内存数据结构，目前它与 Apache APISIX 资源对象非常相似。当 Kubernetes 资源对象发生新变更时，seven 将比较内存对象，然后根据比较结果，进行增量更新。
当前的比较规则基于 route / service / upstream 资源对象的分组，分别进行比较，发现差异后，进行相应的广播通知。

服务发现

apisix-ingress-controller 根据 ApisixUpstream 资源对象中定义的 namespace、name、port，将处于 running 状态的 endpoints 节点信息注册到 Apache APISIX Upstream 中的节点。并且根据 Kubernetes，实时同步 Endpoint 状态。

基于服务发现，Apache APISIX Ingress 可以直接访问后端 Pod 节点。绕过 Kubernetes 服务，可实现定制化的负载均衡策略。

注解实现

与 Kubernetes Nginx Ingress 的实现不同，apisix-ingress-controller 基于 Apache APISIX 的插件机制实现注解。

比如，通过 ApisixRoute 资源对象中的 k8s.apisix.apache.org/whitelist-source-range 注解配置黑/白名单设置。

apiVersion: apisix.apache.org/v2
kind: ApisixRoute
metadata:
annotations:
k8s.apisix.apache.org/whitelist-source-range: 1.2.3.4,2.2.0.0/16
name: httpserver-route
spec:
…
这里的黑/白名单由 ip-restriction 插件实现。

未来将有更多注释实现，以方便定义一些常见配置，比如 CORS。

如果你有注解需求，欢迎到 issue 讨论，我们讨论如何进行实现。

参考文档
https://apisix.apache.org/zh/docs/ingress-controller/tutorials/the-hard-way/
https://apisix.apache.org/zh/do

weinxin
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