📚 课程目录第3章 Ingress Controller部署

3. Ingress Controller 部署：Nginx Ingress Controller 的安装方式与架构

Nginx Ingress Controller 是 Kubernetes 生态中最广泛使用的 Ingress 实现之一。它作为反向代理和流量入口，负责将集群外部的 HTTP/HTTPS 请求路由到内部 Service。本章将深入讲解其核心部署架构，并对比 Helm 与 YAML 两种安装方式，帮助你在生产环境中做出正确选择。

3.1 部署架构图：Nginx Ingress Controller 在集群中的位置

下图展示了 Nginx Ingress Controller 在 Kubernetes 集群中的典型部署架构。它通常以 Deployment 形式运行，并通过 Service（类型为 LoadBalancer 或 NodePort）对外暴露。

架构要点：Ingress Controller 并非 Kubernetes 内置组件，而是需要手动部署的第三方实现。它通过 watch 机制监听集群中的 Ingress 资源，动态更新 Nginx 配置，实现流量路由。

3.2 安装方式对比：Helm vs YAML

Nginx Ingress Controller 官方提供两种主流安装方式：Helm Chart 和 裸 YAML 清单。下表从多个维度对比两者的差异，帮助你根据团队和场景选择。

对比维度	Helm 安装	YAML 安装
安装复杂度	低，一条命令即可完成	中，需手动编辑多个 YAML 文件
配置灵活性	高，通过 values.yaml 覆盖默认参数	高，直接修改 YAML 清单
版本管理	支持版本回滚和升级	需手动管理版本，回滚较麻烦
参数覆盖	支持 --set 和 values 文件	需直接编辑 YAML 字段
生产推荐度	强烈推荐（标准化部署）	适合测试或定制化场景
依赖管理	自动处理依赖资源	需手动确保资源创建顺序

3.3 方式一：使用 Helm 安装 Nginx Ingress Controller

Helm 是 Kubernetes 的包管理工具，使用官方 Chart 可以快速部署并灵活配置。以下是标准安装步骤。

3.3.1 添加 Helm 仓库并更新

# 添加官方 Helm 仓库
helm repo add ingress-nginx https://kubernetes.github.io/ingress-nginx

# 更新本地仓库索引
helm repo update

3.3.2 安装 Ingress Controller

# 创建命名空间
kubectl create namespace ingress-nginx

# 使用 Helm 安装（推荐生产级配置）
helm install ingress-nginx ingress-nginx/ingress-nginx \
  --namespace ingress-nginx \
  --set controller.replicaCount=3 \
  --set controller.service.type=LoadBalancer \
  --set controller.service.externalTrafficPolicy=Local \
  --set controller.config.use-forwarded-headers="true"

  关键参数说明：
  controller.replicaCount：设置 Pod 副本数，生产环境建议 2-3 个。
controller.service.type：对外暴露方式，云环境用 LoadBalancer，本地测试可用 NodePort。
externalTrafficPolicy=Local：保留客户端真实 IP，避免 SNAT 问题。

3.3.3 验证部署状态

# 查看 Pod 运行状态
kubectl get pods -n ingress-nginx -l app.kubernetes.io/name=ingress-nginx

# 查看 Service 分配的 External IP
kubectl get svc -n ingress-nginx ingress-nginx-controller

3.4 方式二：使用 YAML 清单安装 Nginx Ingress Controller

对于无法使用 Helm 的环境，或需要深度定制 YAML 清单的场景，可以直接使用官方提供的部署 YAML 文件。

3.4.1 下载官方 YAML 清单

# 下载适用于 Kubernetes 1.25+ 的部署清单
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v1.10.0/deploy/static/provider/cloud/deploy.yaml

3.4.2 修改并应用 YAML 清单

下载后，建议根据生产需求修改以下关键字段：

Deployment 副本数：修改 spec.replicas 为 2 或 3。
Service 类型：将 type: LoadBalancer 改为 type: NodePort（如需要）。
资源限制：添加 resources.requests 和 resources.limits。

# 应用修改后的 YAML 清单
kubectl apply -f deploy.yaml

注意：直接使用官方 YAML 清单时，请务必检查镜像版本与你的 Kubernetes 集群版本是否兼容。不兼容的版本可能导致 Controller 无法正常工作。

3.5 部署架构对比：Helm 与 YAML 的资源关系

无论使用哪种安装方式，最终部署的资源对象是相同的。下图展示了 Helm 与 YAML 两种方式在资源创建流程上的差异。

3.6 生产环境部署建议

  生产环境 Checklist：
  高可用部署：至少 2 个副本，并配置 Pod 反亲和性，避免单点故障。
资源限制：为 Controller 容器设置 CPU/Memory 的 requests 和 limits，防止资源争抢。
监控与日志：集成 Prometheus 指标采集，并配置访问日志持久化。
安全加固：启用 HTTPS、配置 RBAC 权限、限制 Ingress 资源的访问范围。
优雅升级：使用 Helm 的 helm upgrade 进行滚动更新，避免流量中断。

推荐做法：对于大多数生产集群，建议使用 Helm 方式部署，并将 values.yaml 纳入 GitOps 版本管理。这样既能保证部署的一致性，又能方便地追踪配置变更历史。