Kubernetes中ingress-nginx优化配置
描述: 在K8s集群中部署安装 ingress-nginx 后默认并未进行相应的优化配置，本小结将针对于生产环境的中的 ingress-nginx 控制器进行优化。
我们可以从 ingress-nginx-controller 资源的 Pod 、ConfigMap 、以及业务的 ingress 规则入手。
ingress-nginx-controller Pod
我们需要针对承载 ingress-nginx 的相关 Pod 容器进行内核参数优化。
$ kubectl get deployments.apps -n ingress-nginx ingress-nginx-controller
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
ingress-nginx-controller 9/9 9 9 5d20h
$ kubectl get deployments.apps -n ingress-nginx ingress-nginx-controller -o yaml
# 在 spec.template.spec 对象下添加一个初始化 initContainers 容器
initContainers:
- name: sysctl
image: alpine:3.10
imagePullPolicy: IfNotPresent
command:
- sh
- -c
- |
mount -o remount rw proc/sys
sysctl -w net.core.somaxconn=65535
sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
sysctl -w net.ipv4.ip_local_port_range="1024 65535"
sysctl -w fs.file-max=1048576
sysctl -w fs.inotify.max_user_instances=16384
sysctl -w fs.inotify.max_user_watches=524288
sysctl -w fs.inotify.max_queued_events=16384
securityContext:
privileged: true
ingress-nginx-controller ConfigMap
我们需要按照需要将下述K/V配置项插入到 ingress-nginx 的 configMap 里的 data 对象下。
ingress-nginx 资源查看
# 查看 Ingress-nginx 全局配置参数:
kubectl get cm -n ingress-nginx nginx-ingress-controller -o yaml
# 修改 Ingress-nginx 全局配置参数:
kubectl edit cm -n ingress-nginx nginx-ingress-controller
优化配置
# 负载工作机制,轮询
load-balance: "round_robin"
# 错误日志等级设置 (debug, info, notice, warn, error, crit, alert, or emerg)
error-log-level: "notice"
# 启用Gzip资源压缩 (3k以上)
use-gzip: "true"
gzip-level: "2"
gzip-min-length: "3072"
gzip-types: "text/html text/plain text/css text/javascript application/javascript application/x-javascript application/xml application/x-httpd-php application/x-font-ttf application/json image/x-icon image/svg+xml image/avif image/webp font/ttf font/opentype"
# 不建议进行照片压缩 image/jpeg image/gif image/png 可能反而会增加其体积
# 启用Brotli资源压缩（同等条件下优于Gzip，任选一个）
enable-brotli: "true"
brotli-level: 5
brotli-min-length: 3072
brotli-types: "text/plain text/css text/javascript application/javascript application/x-javascript application/xml application/x-httpd-php application/x-font-ttf image/x-icon image/svg+xml image/avif image/webp font/ttf font/opentype"
# 不建议进行照片压缩 image/jpeg image/gif image/png 可能反而会增加其体积
# 启用http2支持(实际上默认是开启的，如果过关闭请将其设置为true)
use-http2: "true"
# ssl 会话复用
ssl_session_cache: "shared:SSL:10m;"
ssl-session-timeout: "10m"
# worker 每个工作进程可以打开的最大文件数与同时打开最大连接数设置
worker-processes: "auto"
max-worker-open-files: "10240"
max-worker-connections: "32767"
# 连接复用
enable-multi-accept: "true"
# keep-alive 连接超时和最大请求数调整
keep-alive: "75"
keep-alive-requests: "10000"
# upstream-keepalive 与上游Pod连接超时与最大请求数调整
upstream-keepalive-time: "30m"
upstream-keepalive-timeout: "60"
upstream-keepalive-requests: "10000"
upstream-keepalive-connections: "512"
# proxy-connect 设置 ingress-nginx 与 pstream pod 之间连接请求超时实践。
# 设置与代理服务器建立连接的超时时间(不能超过75s)
proxy-connect-timeout: "30"
# 设置将请求传输到代理服务器的超时时间（以秒为单位）（超时仅在两个连续的写操作之间设置，而不是为整个请求的传输设置）
proxy-send-timeout: "120"
# 设置从代理服务器读取响应的超时时间（以秒为单位）
proxy-read-timeout: "120"
安全配置
# 启用 modsecurity waf模块拦截常规Web攻击
enable-modsecurity: "true"
开发测试:
# 启用 nginx Opentracing 扩展, 默认值：禁用
enable-opentracing: true
-
在 Nginx 中的 upstream
主要是配置均衡池和调度方法. -
在 Nginx 中的 proxy_pass
主要是配置代理服务器ip或服务器组的名字.
温馨提示: 在高并发场景下，我们需配置upstream-keepalive-*
相关参数, 使得 nginx 尽可能快速处理 HTTP 请求（尽量少释放并重建 TCP 连接），同时控制 nginx 内存使用量。
温馨提示: ingress nginx 与 upstream pod 建立 TCP 连接并进行通信，其中涉及 3 个超时配置我们需要重点关注。
-
proxy-read-timeout 选项 设置 nginx 与 upstream pod 之间读操作的超时时间，默认设置为 60s，当业务方服务异常导致响应耗时飙涨时，异常请求会长时间夯住 ingress 网关，我们在拉取所有服务正常请求的 P99.99 耗时之后，将网关与 upstream pod 之间读写超时均缩短到 3s，使得 nginx 可以及时掐断异常请求，避免长时间被夯住。
-
proxy-connect-timeout 选项 设置 nginx 与 upstream pod 连接建立的超时时间，默认设置为 5s，由于在 nginx 和业务均在内网同机房通信，我们将此超时时间缩短到 1s。
ingress Rule
描述: 通常我们需要为单个业务进行相应配置, 此时我们便需要再业务的ingress部署清单中进行修正。
例如: 编辑 blog.weiyigeek.top 虚拟主机站点的 ingress 规则
(kubectl edit ingress -n weiyigeek blog.weiyigeek.top)
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
annotations:
# 解决: 413 Request Entity Too Large
ingress.kubernetes.io/proxy-body-size: "50m"
# 解决：后端大文件上传问题
nginx.ingress.kubernetes.io/client-body-buffer-size: 50m
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-max-temp-file-size: 100m
# 解决: 上传文件较慢问题
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-buffer-size: 50m
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-buffering: "on"
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-buffers-number: "4"
# 解决: 与后端backend超时问题
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-connect-timeout: 300s
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-read-timeout: 180s
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-send-timeout: 180s
# 解决: 处理Nginx代理转发与后端服务文件上传缓存区设置(原生命令)
nginx.ingress.kubernetes.io/server-snippet: |
location ~ fastfile {
client_max_body_size 1024m; # 允许客户端请求的最大单文件字节数，人话：能上传多大文件
client_body_buffer_size 10m; # 缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数，人话：一次能接受多少文件，建议根据带宽上限设置，减少磁盘读写，加快速度
proxy_connect_timeout 300; # Nginx与后端代理连接超时时间
proxy_read_timeout 300; # 后端服务器响应时间(代理接收超时)时间
proxy_buffer_size 1024k; # 设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小
proxy_buffers 6 500k; # proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话>，这样设置
proxy_busy_buffers_size 1024k; # 高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）
proxy_temp_file_write_size 1024k; # 设定缓存文件夹大小，大于这个值将从upstream服务器传输
}
Kubernetes 中 ingress-nginx 上的 HTTP 的速率限制请求
描述: 在某些情况我们可以使用ingress-nginx
针对请求速率进行请求限制。
通常我们使用如下两种方式管理通过配置映射和注释调整来完成。
# 配置映射-ConfigMap
$ kubectl get cm -n ingress-nginx ingress-nginx-controller -o yaml
data:
http-snippet: |
limit_req_zone $http_authorization zone=my-zone:20m rate=5r/s;
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=my-zone:20m rate=10r/s;
limit_req_zone $http_someheader zone=my-zone:20m rate=20r/s;
# 配置注释-annotations
# - 入口资源中的注释：
metadata:
annotations:
nginx.ingress.kubernetes.io/configuration-snippet: |
limit_req zone=my-zone-1 burst=10 nodelay;
limit_req_log_level notice;
limit_req_status 429;
# - 一个入口定义的不同位置的不同节流示例：
metadata:
annotations:
nginx.ingress.kubernetes.io/server-snippet: |
location content/images/ {
limit_req zone=my-zone-2 burst=50 nodelay;
}
location content/texts/ {
limit_req zone=my-zone-3 burst=50 nodelay;
}
nginx.ingress.kubernetes.io/configuration-snippet: |
limit_req zone=my-zone-1 burst=10 nodelay;
limit_req_log_level notice;
limit_req_status 429;
温馨提示: 请注意 http-snippet 不允许作为注释，而只能在ConfigMap中进行映射配置！
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