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Container Service for Kubernetes:使用網關DNAT規則直接存取Pod

更新時間:Jul 26, 2024

在遊戲、P2P等情境中,您通常需要用戶端直接存取Pod。傳統模式下,您可以為Pod分配EIP來訪問Pod。但這種方式存在一些問題,例如EIP數量限制、安全管理問題等。您可以在NAT Gateway上配置EIP,使用公網NAT Gateway的DNAT方式暴露Pod的訪問入口,從而節省EIP數量。

前提條件

  • 已建立ACK託管叢集ACK專有叢集,且叢集網路外掛程式為Terway。詳細資料,請參見建立ACK託管叢集建立ACK專有叢集

  • 已在VPC中建立NAT Gateway並使用natgw控制器,如何建立NAT Gateway請參見建立和管理公網NAT Gateway執行個體

  • 已在DNAT規則中建立公網IP、公網連接埠、私網連接埠、私網IP的映射關係。關於DNAT原理請參見通過公網NAT GatewayDNAT功能實現ECS對外提供服務

    • 公網IP: 為公網NAT Gateway上配置的EIP。

    • 公網連接埠:為natgw控制器設定檔中配置的portRangeStartportRangeEnd範圍,由natgw控制器自動分配,分配後資訊在Pod同名CR poddnats.alibabacloud.com中記錄。

    • 私網連接埠:為Pod Annotations中配置的Pod監聽的連接埠。

    • 私網IP: 為Pod IP。

使用限制

  • 本功能僅支援普通ECS節點,不支援ECI執行個體。

  • 配置條目數受限於NAT Gateway能力,使用約束請參見DNAT功能FAQ

Pod配置

您可以使用以下Pod Annotations配置:

Pod Annotations

Value

k8s.aliyun.com/pod-dnat

為Pod開啟DNAT能力,取值為空白。

k8s.aliyun.com/pod-dnat-expose-port

Pod監聽連接埠,多個連接埠使用逗號分隔,例如: '80,443'。

k8s.aliyun.com/pod-dnat-expose-protocol

協議類型,支援tcpudp,預設tcp

k8s.aliyun.com/pod-dnat-fixed

為有狀態容器啟用配置保持。

重要

安全性群組配置:Pod所屬的安全性群組中需要開放入方向的允許規則,規則中的連接埠為暴露Pod的連接埠。

在ack-extend-network-controller中啟用DNAT功能

ack-extend-network-controller需要訪問阿里雲OpenAPI來建立資源,您需要在RAM中配置相應的許可權,然後在應用市場中安裝ack-extend-network-controller,並通過註解為指定Pod建立和關聯DNAT 。

步驟一:配置DNAT所需的RAM許可權

  • 對於ACK叢集:

    1. 登入Container Service管理主控台,在左側導覽列單擊叢集

    2. 叢集列表頁面,單擊目的地組群名稱,然後在左側導覽列,選擇叢集資訊

    3. 叢集資訊頁面,單擊叢集資源頁簽,然後單擊Worker RAM角色右側連結。

    4. 建立自訂權限原則,策略內容如下。具體操作,請參見步驟一:建立自訂權限原則

      {
            "Effect": "Allow",
            "Action": [
              "ecs:DescribeNetworkInterfaces",
              "vpc:DescribeNatGateways",
              "vpc:DescribeForwardTableEntries",
              "vpc:CreateForwardEntry",
              "vpc:DescribeEipAddresses",
              "vpc:DeleteForwardEntry",
              "vpc:DescribeRouteTableList",
              "vpc:DescribeRouteEntryList"
            ],
            "Resource": [
              "*"
            ],
            "Condition": {}
          }
    5. 為叢集的Worker RAM角色授權。具體操作,請參見步驟二:為叢集的Worker RAM角色授權

  • 對於ACK Serverless叢集

    請為RAM使用者產生存取金鑰(AccessKey)。具體操作,請參見建立RAM使用者建立自訂權限原則

步驟二:為ack-extend-network-controller組件開啟natgw控制器

您需要安裝ack-extend-network-controller組件,並且開啟natgw控制器。關於ack-extend-network-controller組件的安裝入口,請參見應用市場

natgw控制器配置參數如下。

clusterID: "c11ba338192xxxxxxx"          # 請按實際情況填寫。
regionID: "cn-hangzhou"                  # 請按實際情況填寫。
vpcID: "vpc-bp1rkq0zxxxxxx"              # 請按實際情況填寫。
enableControllers:
  - natgw                                  # 啟用DNAT。

networkController:
  natGwPool:
    - natgwId: "< nat gateway id. >"                   # nat 公網網關ID。
      zoneId: "< nat gateway zone id. cn-hangzhou-j >" # nat 公網網關可用性區域ID。
      portRangeStart: 512                              # 開始端點口。
      portRangeEnd: 1024                               # 結束連接埠。
      eips:
        - "<auto config all nat gateway eips if not config. 0.0.0.0 >"  # 使用公網網關EIP,如不設定,則使用網關上配置的全部EIP。

credential:                               # 使用AK/SK,ACK叢集推薦使用RamRole模式配置。 若使用步驟一為叢集的Worker RAM角色授權,此處無需配置。
  accessKey: ""
  accessSecret: ""

使用自訂資源跟蹤配置

建立Pod後,控制器會建立Pod同名的自訂資源。以下樣本將為Pod配置DNAT規則,將Pod 80連接埠暴露到公網。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: example
  labels:
    app: example
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: example
  template:
    metadata:
      labels:
        app: example
      annotations:
        k8s.aliyun.com/pod-dnat: ""
        k8s.aliyun.com/pod-dnat-expose-port: "80"
    spec:
      containers:
      - name: example
        image: nginx

執行如下命令,讀取poddnats.alibabacloud.com中的分配資訊來擷取Pod的外部地址和連接埠。

kubectl get poddnats -oyaml 

預期輸出:

apiVersion: alibabacloud.com/v1
kind: PodDNAT
metadata:
  creationTimestamp: "2022-09-20T03:26:44Z"
  finalizers:
  - natgw-controller
  generation: 2
  name: example-6cd498d7b-9****
  namespace: default
  ownerReferences:
  - apiVersion: v1
    blockOwnerDeletion: true
    kind: Pod
    name: example-6cd498d7b-9****
    uid: 7af54e1c-eeb7-4fd0-b070-ff99ddbd****
  resourceVersion: "357150"
  uid: 2fad9bb7-cc84-46b4-b6eb-5d15f06c****
spec:
  eni: eni-xxx
  externalIP: 114.55.**.**
  internalIP: 172.16.**.**
  portMapping:
  - externalPort: "512"
    internalPort: "80"
  protocol: tcp
  tableId: ngw-xxx
  vswitch: vsw-xxx
  zoneID: cn-hangzhou-k
status:
  entries:
  - externalIP: 114.55.**.**
    externalPort: "512"
    forwardEntryId: fwd-xxx
    internalIP: 172.16.**.**
    internalPort: "80"
    ipProtocol: tcp

其中

  • externalPort:公網連接埠,由控制器在連接埠範圍中分配。

  • externalIP:NAT Gateway的公網IP,即外部存取的地址。