在K3s上使用Kong網關插件，開啓K3s的無限可能！

個人工做中很重要的一部分是參加各類各樣的技術會議。最近參加的是去年11月的北美KubeCon，在會議的最後一天，全部人都焦頭爛額，我也一直機械地向不一樣的人重複個人自我介紹。後來，我已經十分煩躁，決定逃離人羣好好聽一場演講。無心間，我碰上了Darren Shepherd的演講，他是Rancher的CTO，他的演講主題是「K3s的背後：構建一個生產級輕量Kubernetes發行版」。我被演講深深吸引，此後我開始慢慢深刻了解K3s。

K3s是由業界應用最爲普遍的Kubernetes管理平臺建立者Rancher Labs打造的面向物聯網和邊緣計算的輕量級Kubernetes發行版，它是100%開源的。它擁有小型的二進制文件而且針對ARM進行了優化使得它很是適合個人IoT家庭項目。接着，我開始思考如何讓K3s上運行的Kong網關暴露K3s server內的服務。

出乎我意料的是，K3s在默認狀況下是帶有一個Ingress controller的。雖然默認的proxy/負載均衡器能夠工做，但我須要一些插件的功能它並不支持，除非我使用Kong網關。因此，讓咱們經過一個快速指南來了解如何在Ubuntu中啓動K3s，配置它以支持Kubernetes的Kong，並部署一些服務/插件。

配置K3s以部署Kong Ingress Controller

首先，從https://get.k3s.io 使用安裝腳本在systemd和基於openrc的系統上將K3s做爲一個服務進行安裝。可是咱們須要添加一些額外的環境變量來配置安裝。首先--no-deploy，這一命令能夠關掉現有的ingress controller，由於咱們想要部署Kong以利用一些插件。其次--write-kubeconfig-mode，它容許寫入kubeconfig文件。這對於容許將K3s集羣導入Rancher頗有用。

$ curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - --no-deploy traefik --write-kubeconfig-mode 644
[INFO]  Finding release for channel stable
[INFO]  Using v1.18.4+k3s1 as release
[INFO]  Downloading hash https://github.com/rancher/k3s/releases/download/v1.18.4+k3s1/sha256sum-amd64.txt
[INFO]  Downloading binary https://github.com/rancher/k3s/releases/download/v1.18.4+k3s1/k3s
[INFO]  Verifying binary download
[INFO]  Installing k3s to /usr/local/bin/k3s
[INFO]  Skipping /usr/local/bin/kubectl symlink to k3s, already exists
[INFO]  Creating /usr/local/bin/crictl symlink to k3s
[INFO]  Skipping /usr/local/bin/ctr symlink to k3s, command exists in PATH at /usr/bin/ctr
[INFO]  Creating killall script /usr/local/bin/k3s-killall.sh
[INFO]  Creating uninstall script /usr/local/bin/k3s-uninstall.sh
[INFO]  env: Creating environment file /etc/systemd/system/k3s.service.env
[INFO]  systemd: Creating service file /etc/systemd/system/k3s.service
[INFO]  systemd: Enabling k3s unit
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/k3s.service to /etc/systemd/system/k3s.service.
[INFO]  systemd: Starting k3s

要檢查節點和 pod是否都已啓動並運行，使用 k3s kubectl...運行與 kubectl 相同的命令。

$ k3s kubectl get nodes
NAME            STATUS   ROLES    AGE     VERSION
ubuntu-xenial   Ready    master   4m38s   v1.18.4+k3s1
 
 
$ k3s kubectl get pods -A
NAMESPACE     NAME                                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-system   metrics-server-7566d596c8-vqqz7          1/1     Running   0          4m30s
kube-system   local-path-provisioner-6d59f47c7-tcs2l   1/1     Running   0          4m30s
kube-system   coredns-8655855d6-rjzrq                  1/1     Running   0          4m30s

在K3s 上安裝Kong for Kubernetes

K3s啓動並運行後，你能夠按照正常的步驟安裝Kong for Kubernetes，好比以下所示的manifest：

$ k3s kubectl create -f https://bit.ly/k4k8s
namespace/kong created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/kongclusterplugins.configuration.konghq.com created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/kongconsumers.configuration.konghq.com created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/kongcredentials.configuration.konghq.com created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/kongingresses.configuration.konghq.com created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/kongplugins.configuration.konghq.com created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/tcpingresses.configuration.konghq.com created
serviceaccount/kong-serviceaccount created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/kong-ingress-clusterrole created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/kong-ingress-clusterrole-nisa-binding created
service/kong-proxy created
service/kong-validation-webhook created
deployment.apps/ingress-kong created

當Kong proxy和ingress controller安裝到K3s server上後，你檢查服務應該能看到kong-proxy LoadBalancer的外部IP。

$ k3s kubectl get svc --namespace kong
NAME                      TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                      AGE
kong-validation-webhook   ClusterIP      10.43.157.178   <none>        443/TCP                      61s
kong-proxy                LoadBalancer   10.43.63.117    10.0.2.15     80:32427/TCP,443:30563/TCP

運行如下命令，將IP導出爲一個變量：

$ PROXY_IP=$(k3s kubectl get services --namespace kong kong-proxy -o jsonpath={.status.loadBalancer.ingress[0].ip})

最後，在咱們拋出proxy後的任何服務以前，檢查proxy是否有響應：

$ curl -i $PROXY_IP
HTTP/1.1 404 Not Found
Date: Mon, 29 Jun 2020 20:31:16 GMT
Content-Type: application/json; charset=utf-8
Connection: keep-alive
Content-Length: 48
X-Kong-Response-Latency: 0
Server: kong/2.0.4
 
{"message":"no Route matched with those values"}

它應該返回404，由於咱們尚未在K3s中添加任何服務。但正如你在請求頭（header）中看到的那樣，它正在被最新版本的Kong代理，並顯示了一些額外的信息，好比響應延遲。

設置你的K3s應用程序以測試Kong Ingress Controller

如今，讓咱們在K3s中設置一個回顯服務器（echo server）應用程序以演示如何使用Kong Ingress Controller：

$ k3s kubectl apply -f https://bit.ly/echo-service
service/echo created
deployment.apps/echo created

接下來，建立一個ingress規則以代理以前建立的echo-server：

$ echo "
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: demo
spec:
  rules:
  - http:
      paths:
      - path: /foo
        backend:
          serviceName: echo
          servicePort: 80
" | k3s kubectl apply -f -
ingress.extensions/demo created

測試Ingress 規則：

$ curl -i $PROXY_IP/foo
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Transfer-Encoding: chunked
Connection: keep-alive
Date: Mon, 29 Jun 2020 20:31:07 GMT
Server: echoserver
X-Kong-Upstream-Latency: 0
X-Kong-Proxy-Latency: 1
Via: kong/2.0.4
 
 
 
Hostname: echo-78b867555-jkhhl
 
Pod Information:
  node name:  ubuntu-xenial
  pod name:  echo-78b867555-jkhhl
  pod namespace:  default
  pod IP:  10.42.0.7
<-- clipped -->

若是一切都部署正確，你應該看到以上響應。這驗證了Kong能夠正確路由流量到運行在Kubernetes中的應用程序。

使用Kong Ingress安裝一個速率限制插件

Kong Ingress容許插件在服務級別上執行，也就是說，每當一個請求被髮送到一個特定的K3s服務時，不管它來自哪一個Ingress路徑，Kong都會執行一個插件。你也能夠在Ingress路徑上附加插件。但在下面的步驟中，我將使用限制速率插件來限制IP在任何一個特定的服務上發出過多的請求。

建立一個KongPlugin資源：

$ echo "
apiVersion: configuration.konghq.com/v1
kind: KongPlugin
metadata:
  name: rl-by-ip
config:
  minute: 5
  limit_by: ip
  policy: local
plugin: rate-limiting
" | k3s kubectl apply -f -
kongplugin.configuration.konghq.com/rl-by-ip created

接下來，在須要限制速率的K3s服務上應用konghq.com/plugins註釋。

$ k3s kubectl patch svc echo -p '{"metadata":{"annotations":{"konghq.com/plugins": "rl-by-ip\n"}}}'
service/echo patched

如今，任何發送到這項服務的請求都將受到Kong執行的速率限制的保護：

$ curl -I $PROXY_IP/foo
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Connection: keep-alive
Date: Mon, 29 Jun 2020 20:35:40 GMT
Server: echoserver
X-RateLimit-Remaining-Minute: 4
X-RateLimit-Limit-Minute: 5
RateLimit-Remaining: 4
RateLimit-Limit: 5
RateLimit-Reset: 20
X-Kong-Upstream-Latency: 5
X-Kong-Proxy-Latency: 2
Via: kong/2.0.4

從這一個小小的實踐能夠看出來，K3s其實擁有無限可能，由於你能夠將任何插件添加到任何Ingress路徑或服務上。你能夠從Kong Hub上找到全部插件。在家庭自動化項目中，這十分方便，你還能夠利用樹莓派來運行K3s，並經過各種插件賦予K3s更多可能。