裸机K8s集群如何通过Ingress或MetalLB暴露应用至公网？

现有环境概述 #

• K8s集群：单控制节点（IP 123.223.149.27）、单工作节点（IP 22.36.211.68）
• 已部署Nginx应用：

  kubectl create deployment nginx --image=nginx
  kubectl expose deploy nginx --port 80 --target-port 80 --type NodePort
  

• 当前Service状态：

  kubectl get services
  

  输出结果：

  NAME           TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
  kubernetes     ClusterIP      10.96.0.1        <none>        443/TCP        5d23h
  nginx          NodePort       10.100.107.184   <none>        80:30799/TCP   5h48m
  

• 集群内部访问方式：

  kubectl run alpine --image=alpine --restart=Never --rm -it -- wget -O- 10.100.107.184:80
  

• 已完成的组件安装：
  1. MetalLB安装：

     kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/metallb/metallb/v0.12.1/manifests/namespace.yaml
     kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/metallb/metallb/v0.12.1/manifests/metallb.yaml
     

     已配置的ConfigMap：

     apiVersion: v1
     kind: ConfigMap
     metadata:
       namespace: metallb-system
       name: config
     data:
       config: |
         address-pools:
         - name: production-public-ips
           protocol: layer2
           addresses:
           - 123.223.149.27/32
           - 22.36.211.68/32
     

  2. Ingress-Nginx安装：

     kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v1.3.1/deploy/static/provider/cloud/deploy.yaml
     

核心概念梳理 #

先明确几个组件的定位，避免混淆：

• NodePort：将Service暴露到集群节点的固定范围端口（30000-32767），公网可通过节点IP:NodePort访问，但端口不友好，不适合生产域名场景。
• LoadBalancer：云环境下由云厂商自动分配公网IP，裸机环境无此支持，需MetalLB模拟——它会从配置的IP池中分配公网IP给LoadBalancer类型的Service，实现外部直接访问。
• Ingress：不是Service类型，是K8s的路由规则集合，依赖Ingress Controller（如Ingress-Nginx）实现反向代理，可将多个域名/路径映射到内部不同Service，适合多服务域名访问场景。

组件搭配逻辑 #

• 单IP访问单服务：用MetalLB + LoadBalancer Service即可。
• 域名访问/多服务路由：用MetalLB给Ingress-Nginx分配公网IP，再配置Ingress规则映射到业务Service。

方案一：直接用MetalLB+LoadBalancer Service实现公网IP访问 #

适合无需域名，直接用公网IP访问的场景：

1. 删除现有NodePort类型的Nginx Service：

   kubectl delete service nginx
   

2. 创建LoadBalancer类型的Nginx Service：

   kubectl expose deploy nginx --port 80 --target-port 80 --type LoadBalancer
   

3. 查看Service状态，等待MetalLB分配External IP：

   kubectl get services
   

   预期输出：

   NAME           TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP       PORT(S)        AGE
   kubernetes     ClusterIP      10.96.0.1        <none>            443/TCP        5d23h
   nginx          LoadBalancer   10.100.107.184   123.223.149.27    80:30799/TCP   1m
   

4. 此时直接访问http://123.223.149.27即可打开Nginx应用。

方案二：用Ingress-Nginx+MetalLB实现域名访问 #

适合通过mywebsite.com域名访问的场景（已确认域名DNS指向123.223.149.27）：

步骤1：确认Ingress-Nginx获取公网IP #

Ingress-Nginx默认Service为LoadBalancer类型，MetalLB会自动从配置的IP池分配IP。查看状态：

kubectl get service ingress-nginx-controller -n ingress-nginx

若External IP为空，等待片刻即可（MetalLB会自动完成分配，你的ConfigMap配置已包含节点IP，无需调整）。

步骤2：配置Ingress路由规则 #

创建nginx-ingress.yaml文件：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: mywebsite.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: nginx
            port:
              number: 80

应用配置：

kubectl apply -f nginx-ingress.yaml

步骤3：验证域名访问 #

现在直接访问http://mywebsite.com即可打开Nginx应用。

常见疑问解答 #

• 为什么要同时用MetalLB和Ingress-Nginx？
  Ingress-Nginx本身是集群内的Pod，需要通过Service暴露到公网。裸机环境下，LoadBalancer类型的Service必须配合MetalLB才能获得固定公网IP，外部才能通过域名/IP访问到Ingress Controller，进而路由到内部服务。
• 能否只用Ingress-Nginx？
  可以，但需将Ingress-Nginx的Service改为NodePort类型，通过节点IP:NodePort访问。但端口为随机范围值，不适合域名绑定，也不够优雅。
• 能否只用MetalLB？
  可以，即方案一的方式，直接给业务Service分配公网IP，适合单服务场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user3142695