关于云计算:在-Kubernetes-Pod-中如何获取客户端的真实-IP

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Kubernetes 依附 kube-proxy 组件实现 Service 的通信与负载平衡。在这个过程中，因为应用了 SNAT 对源地址进行了转换，导致 Pod 中的服务拿不到实在的客户端 IP 地址信息。本篇次要解答了在 Kubernetes 集群中负载如何获取客户端实在 IP 地址这个问题。

这里抉择 containous/whoami 作为后端服务镜像。在 Dockerhub 的介绍页面，能够看到拜访其 80 端口时，会返回客户端的相干信息。在代码中，咱们能够在 Http 头部中拿到这些信息。

Hostname :  6e0030e67d6a
IP :  127.0.0.1
IP :  ::1
IP :  172.17.0.27
IP :  fe80::42:acff:fe11:1b
GET / HTTP/1.1
Host: 0.0.0.0:32769
User-Agent: curl/7.35.0
Accept: */*

简略介绍一下集群的情况。集群有三个节点，一个 master，两个 worker 节点。如下图:

创立企业空间、我的项目

如下图所示，这里将企业空间和我的项目命名为 realip

创立服务

这里创立无状态服务，抉择 containous/whoami 镜像，应用默认端口。

将服务改为 NodePort 模式

编辑服务的外网拜访形式，批改为 NodePort 模式。

查看拜访服务的 NodePort 端口，发现端口为 31509。

拜访服务

浏览器关上 Master 节点的 EIP + :31509 时，返回如下内容:

Hostname: myservice-fc55d766-9ttxt
IP: 127.0.0.1
IP: 10.233.70.42
RemoteAddr: 192.168.13.4:21708
GET / HTTP/1.1
Host: dev.chenshaowen.com:31509
User-Agent: Chrome/86.0.4240.198 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8
Cookie: lang=zh;
Dnt: 1
Upgrade-Insecure-Requests: 1

能够看到 RemoteAddr 是 Master 节点的 IP，并不是拜访客户端的实在 IP 地址。这里的 Host 指的是拜访入口的地址，为了不便快速访问，我应用的是域名，并不影响测试后果。

在下面的拜访中，获取不到客户端实在 IP 的起因是 SNAT 使得拜访 SVC 的源 IP 产生了变动。将服务的 externalTrafficPolicy 改为 Local 模式能够解决这个问题。

关上服务的配置编辑页面

将服务的 externalTrafficPolicy 设置为 Local 模式。

拜访服务，能够失去如下内容:

Hostname: myservice-fc55d766-9ttxt
IP: 127.0.0.1
IP: 10.233.70.42
RemoteAddr: 139.198.254.11:51326
GET / HTTP/1.1
Host: dev.chenshaowen.com:31509
User-Agent: hrome/86.0.4240.198 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8
Cache-Control: max-age=0
Connection: keep-alive
Cookie: lang=zh;
Dnt: 1
Upgrade-Insecure-Requests: 1

Cluster 暗藏了客户端源 IP，可能导致第二跳到另一个节点，但具备良好的整体负载散布。Local 保留客户端源 IP 并防止 LoadBalancer 和 NodePort 类型服务的第二跳，但存在潜在的不平衡流量流传危险。

上面是比照简图：

当申请落到没有服务 Pod 的节点时，将无法访问。用 curl 拜访时，会始终进展在 TCP_NODELAY , 而后提醒超时:

*   Trying 139.198.112.248...
* TCP_NODELAY set
* Connection failed
* connect to 139.198.112.248 port 31509 failed: Operation timed out
* Failed to connect to 139.198.112.248 port 31509: Operation timed out
* Closing connection 0

在生产环境，通常会有多个节点同时接管客户端的流量，如果仅应用 Local 模式将会导致服务可拜访性变低。引入 LB 的目标是为了利用其探活的特点，仅将流量转发到存在服务 Pod 的节点上。

这里以青云的 LB 为例进行演示。在青云的管制，能够创立 LB，增加监听器，监听 31509 端口，能够参考 LB 的应用文档 (https://docs.qingcloud.com/pr…，在此不再赘述。

如下图能够看到，在服务的 31509 端口仅 master 节点处于沉闷状态，流量也仅会导向 master 节点，合乎预期。

接着持续减少正本数量到 3

遗憾的是，Pod 并没有均匀分布在三个节点，其中有两个处于 master 上。因而 LB 的后端节点也没有齐全点亮。如下图:

这就须要给 deploy 加上反亲和性的形容。有两种抉择。第一种是配置软策略，但不能保障全副 LB 后端点亮，平均调配到流量。

spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myservice
    spec:
      affinity:
        podAntiAffinity:
          preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            - weight: 100
              podAffinityTerm:
                labelSelector:
                  matchExpressions:
                    - key: app
                      operator: In
                      values:
                        - myservice
                topologyKey: kubernetes.io/hostname

另一种是配置硬策略，强制 Pod 调配在不同的节点上，但会限度正本数量，也就是 Pod 总数不能超过 Node 总数。

spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myservice
    spec:
      affinity:
        podAntiAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            - labelSelector:
                matchExpressions:
                  - key: app
                    operator: In
                    values:
                      - myservice
              topologyKey: kubernetes.io/hostname

采纳硬策略的配置，最终点亮全副后端，如下图:

如果每一个服务都占用一个 LB，老本很高，同时配置不够灵便，每次新增服务时，都须要去 LB 减少新的端口映射。

还有一种计划是 LB 将 80、443 的流量导给 Ingress Controller，而后将流量转发到 Service，接着达到 Pod 中的服务。

此时，须要 LB 能做 TCP 层的透传，或者 HTTP 层的带实在 IP 转发，将 Ingress Controller 的 externalTrafficPolicy 设置为 Local 模式，而 Service 能够不用设置为 Local 模式。

如果想要进步可拜访性，同样能够参考下面配置反亲和性，保障在每个后端节点上都有 Ingress Controller。

流量的转发门路:

LB(80/443) -> Ingress Controller(30000) -> myservice(80) -> myservice-fc55d766-xxxx(80)

首先须要勾选 LB【获取客户端 IP】的配置

接着开启我的项目的外网拜访网关

而后增加服务的路由

最初还须要在【平台治理】->【集群治理】，进入集群，在零碎我的项目 kubesphere-controls-system 中找到 realip 我的项目对应的网关。

编辑服务的配置文件，将 externalTrafficPolicy 改为 Local 模式即可。

拜访服务，能够失去如下内容:

Hostname: myservice-7dcf6b965f-vv6md
IP: 127.0.0.1
IP: 10.233.96.152
RemoteAddr: 10.233.70.68:34334
GET / HTTP/1.1
Host: realip.dev.chenshaowen.com
User-Agent: Chrome/87.0.4280.67 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8
Cache-Control: max-age=0
Cookie: _ga=GA1.2.896113372.1605489938; _gid=GA1.2.863456118.1605830768
Cookie: lang=zh;
Upgrade-Insecure-Requests: 1
X-Forwarded-For: 139.198.113.75
X-Forwarded-Host: realip.dev.chenshaowen.com
X-Forwarded-Port: 443
X-Forwarded-Proto: https
X-Original-Uri: /
X-Real-Ip: 139.198.113.75
X-Request-Id: 999fa36437a1180eda3160a1b9f495a4
X-Scheme: https

本文介绍了三种获取实在 IP 的部署形式：

间接通过 NortPort 拜访获取实在 IP

受制于 Local 模式，可能会导致服务不可拜访。须要保障对外提供入口的节点上，必须具备服务的负载。

通过 LB -> Service 拜访获取实在 IP

利用 LB 的探活能力，可能进步服务的可拜访性。实用于服务较少，或者违心每个服务一个 LB 的场景。

通过 LB -> Ingress -> Service 拜访获取实在 IP

通过 LB 将 80、443 端口的流量转到 Ingress Controller，再进行服务散发。但 Ingress Controller 应用 Local 模式，就要求 LB 的每个后端节点都有 Ingress Controller 正本。实用于对外裸露服务数量较多的场景。

当然也能够组合应用，对于并不需要获取客户端实在 IP 的服务，能够持续应用 Cluster 模式。

https://hub.docker.com/r/cont…
https://kubernetes.io/zh/docs…
https://docs.qingcloud.com/pr…

KubeSphere（https://kubesphere.io）是在 Kubernetes 之上构建的开源容器混合云，提供全栈的 IT 自动化运维的能力，简化企业的 DevOps 工作流。

KubeSphere 已被 Aqara 智能家居、原本生存、新浪、华夏银行、四川航空、国药团体、微众银行、紫金保险、中通、中国人保寿险、中国太平保险、中移金科、Radore、ZaloPay 等海内外数千家企业采纳。KubeSphere 提供了开发者敌对的向导式操作界面和丰盛的企业级性能，包含多云与多集群治理、Kubernetes 资源管理、DevOps (CI/CD)、利用生命周期治理、微服务治理 (Service Mesh)、多租户治理、监控日志、告警告诉、审计事件、存储与网络管理、GPU support 等性能，帮忙企业疾速构建一个弱小和功能丰富的容器云平台。

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2021-03-08

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关于云计算:在-Kubernetes-Pod-中如何获取客户端的真实-IP

创立一个后端服务

服务抉择

集群环境

创立服务

间接通过 NortPort 拜访获取实在 IP

通过 LB -> Service 拜访获取实在 IP

通过 LB -> Ingress -> Service 拜访获取实在 IP

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