Usar o HTTP/2 para o balanceamento de carga com a entrada

Esta página mostra como usar objetos Ingress do Kubernetes e Service para configurar um balanceador de carga de aplicações externo para usar o HTTP/2 para comunicação com serviços de back-end.

Vista geral

Um Application Load Balancer funciona como um proxy entre os seus clientes e a sua aplicação. Os clientes podem usar HTTP/1.1 ou HTTP/2 para comunicar com o proxy do balanceador de carga. No entanto, a ligação do proxy do equilibrador de carga à sua aplicação usa HTTP/1.1 por predefinição. Se a sua aplicação, em execução num pod do Google Kubernetes Engine (GKE), for capaz de receber pedidos HTTP/2, pode configurar o balanceador de carga externo para usar HTTP/2 quando encaminha pedidos para a sua aplicação.

Neste exercício, vai criar uma implementação, um serviço e uma entrada. Coloca uma anotação cloud.google.com/app-protocols no manifesto do serviço para especificar que o balanceador de carga deve usar HTTP/2 para comunicar com a sua aplicação. Em seguida, chama o seu serviço e verifica se a sua aplicação recebeu um pedido HTTP/2.

Antes de começar

Antes de começar, certifique-se de que realizou as seguintes tarefas:

• Ative a API Google Kubernetes Engine.
Ative a API Google Kubernetes Engine
• Se quiser usar a CLI gcloud para esta tarefa, instale-a e, em seguida, inicialize-a. Se instalou anteriormente a CLI gcloud, execute gcloud components update para obter a versão mais recente.

• Leia acerca dos recursos Kubernetes Ingress e Service.
• Leia acerca das limitações do HTTP/2 para um balanceador de carga de aplicações externo.

Crie a implementação

1. Copie o seguinte manifesto para um ficheiro com o nome my-deployment.yaml:

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: echoheaders
   spec:
     replicas: 2
     selector:
       matchLabels:
         app: echoheaders
     template:
       metadata:
         labels:
           app: echoheaders
       spec:
         containers:
         - name: echoheaders
           image: registry.k8s.io/echoserver:1.10
           ports:
           - containerPort: 8443
   

   Este manifesto descreve uma implementação com duas réplicas da aplicação Web echoheaders.

2. Aplique o manifesto ao cluster:

   kubectl apply -f my-deployment.yaml
   

Crie o serviço

1. Copie o seguinte manifesto para um ficheiro com o nome my-service.yaml:

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     annotations:
       cloud.google.com/app-protocols: '{"my-port":"HTTP2"}'
     name: echoheaders
     labels:
       app: echoheaders
   spec:
     type: NodePort
     ports:
     - port: 443
       targetPort: 8443
       protocol: TCP
       name: my-port
     selector:
       app: echoheaders
   

   Este manifesto descreve um serviço com as seguintes propriedades:

   • type: NodePort: especifica que se trata de um serviço do tipo NodePort.
   • app: echoheaders: especifica que qualquer Pod que tenha esta etiqueta é membro do serviço.
   • cloud.google.com/app-protocols: especifica que my-port deve usar o protocolo HTTP/2.
   • port: 443, protocol: TCP e targetPort: 8433: especifique que o tráfego direcionado para o serviço na porta TCP 443 deve ser encaminhado para a porta TCP 8443 num dos pods membros.

2. Aplique o manifesto ao cluster:

   kubectl apply -f my-service.yaml
   

3. Ver o serviço:

   kubectl get service echoheaders --output yaml
   

   O resultado é semelhante ao seguinte:

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     annotations:
       cloud.google.com/app-protocols: '{"my-port":"HTTP2"}'
       ...
     labels:
       app: echoheaders
     name: echoheaders
     ...
   spec:
     clusterIP: 10.39.251.148
     ...
     ports:
     - name: my-port
       nodePort: 30647
       port: 443
       protocol: TCP
       targetPort: 8443
     selector:
       app: echoheaders
     ...
     type: NodePort
   ...
   

Crie o Ingress

1. Copie o seguinte manifesto para um ficheiro com o nome my-ingress.yaml:

   apiVersion: networking.k8s.io/v1
   kind: Ingress
   metadata:
     name: echomap
   spec:
     defaultBackend:
       service:
         name: echoheaders
         port:
           number: 443
   

   Este manifesto descreve um Ingress que especifica que os pedidos recebidos são enviados para um pod que é membro do serviço echoheaders. Os pedidos são encaminhados para o Pod no targetPort especificado no echoheaders manifesto de serviço. Neste exercício, o pod targetPort é 8443.

2. Aplique o manifesto ao cluster:

   kubectl apply -f my-ingress.yaml
   

   Este comando pode demorar vários minutos a ser concluído enquanto o controlador de entrada do Kubernetes configura o equilibrador de carga da aplicação.

3. Veja a entrada:

   kubectl get ingress echomap --output yaml
   

   O resultado é semelhante ao seguinte:

   kind: Ingress
   metadata:
     ...
     name: echomap
     ...
   spec:
     backend:
       serviceName: echoheaders
       servicePort: 443
   status:
     loadBalancer:
       ingress:
       - ip: 203.0.113.2
   

   Neste resultado, o endereço IP do Ingress é 203.0.113.2.

Teste o balanceador de carga

Ligue para o seu serviço

Aguarde alguns minutos para que o GKE configure o balanceador de carga e o serviço de back-end e, em seguida, introduza o endereço IP externo do balanceador de carga na barra de endereço do navegador.

O resultado é semelhante ao seguinte:

Hostname: echoheaders-7886d5bc68-xnrwj
...
Request Information:
  ...
  method=GET
  real path=/
  query=
  request_version=2
  request_scheme=https
  ...

Request Headers:
  ...
  x-forwarded-for=[YOUR_IP_ADDRESS], 203.0.113.2
  x-forwarded-proto=http
...

Estas informações de saída sobre o pedido do balanceador de carga para o Pod:

• request_version=2: indica que o pedido entre o equilibrador de carga e o pod usou HTTP/2.
• x-forwarded-proto=http: indica que o pedido entre o navegador e o balanceador de carga usou HTTP 1.1 e não HTTP/2.

O que se segue?

• Configure um balanceador de carga de aplicações externo com entrada.

• Configure um endereço IP estático e um nome de domínio para a sua aplicação através do Ingress.

• Configure certificados SSL para o balanceador de carga de entrada.