节点与控制平面之间的通信

本文档列出了 API 服务器 与 Kubernetes 集群 之间的通信路径。目的是允许用户自定义其安装以加强网络配置，以便集群可以在不受信任的网络（或云提供商上的完全公共 IP）上运行。

从节点到控制平面

Kubernetes 具有“中心辐射”API 模式。来自节点（或它们运行的 Pod）的所有 API 使用都终止于 API 服务器。其他控制平面组件均未设计为公开远程服务。API 服务器配置为侦听安全 HTTPS 端口（通常为 443）上的远程连接，并启用一种或多种形式的客户端身份验证。应该启用一种或多种形式的授权，尤其是在允许匿名请求或服务帐户令牌的情况下。

节点应配置集群的公共根证书，以便它们可以与有效的客户端凭据一起安全地连接到 API 服务器。一种好方法是提供给 kubelet 的客户端凭据采用客户端证书的形式。有关 kubelet 客户端证书的自动配置，请参阅kubelet TLS 引导。

希望连接到 API 服务器的 Pod 可以通过利用服务帐户来安全地进行连接，以便 Kubernetes 在实例化 Pod 时自动将公共根证书和有效的持有者令牌注入 Pod 中。kubernetes 服务（在 default 命名空间中）配置了虚拟 IP 地址，该地址会重定向（通过 kube-proxy）到 API 服务器上的 HTTPS 端点。

控制平面组件还通过安全端口与 API 服务器通信。

因此，从节点和节点上运行的 Pod 到控制平面的连接的默认操作模式默认情况下是安全的，并且可以在不受信任的和/或公共网络上运行。

从控制平面到节点

从控制平面（API 服务器）到节点有两条主要的通信路径。第一条是从 API 服务器到在集群中每个节点上运行的 kubelet 进程。第二条是从 API 服务器到任何节点、Pod 或服务，通过 API 服务器的*代理*功能。

从 API 服务器到 kubelet

从 API 服务器到 kubelet 的连接用于

  • 获取 Pod 的日志。
  • 附加（通常通过 kubectl）到正在运行的 Pod。
  • 提供 kubelet 的端口转发功能。

这些连接终止于 kubelet 的 HTTPS 端点。默认情况下，API 服务器不会验证 kubelet 的服务证书，这使得连接容易受到中间人攻击，并且在不受信任的和/或公共网络上运行不安全。

要验证此连接，请使用 --kubelet-certificate-authority 标志为 API 服务器提供根证书包，以用于验证 kubelet 的服务证书。

如果无法做到这一点，请在 API 服务器和 kubelet 之间使用SSH 隧道（如果需要），以避免通过不受信任的或公共网络进行连接。

最后，应启用Kubelet 身份验证和/或授权来保护 kubelet API。

从 API 服务器到节点、Pod 和服务

从 API 服务器到节点、Pod 或服务的连接默认为纯 HTTP 连接，因此既未经身份验证也未加密。可以通过在 API URL 中的节点、Pod 或服务名称前添加 https: 前缀来通过安全的 HTTPS 连接运行它们，但它们不会验证 HTTPS 端点提供的证书，也不会提供客户端凭据。因此，虽然连接将被加密，但它不会提供任何完整性保证。这些连接目前在不受信任的或公共网络上运行不安全。

SSH 隧道

Kubernetes 支持SSH 隧道来保护控制平面到节点的通信路径。在此配置中，API 服务器启动到集群中每个节点的 SSH 隧道（连接到侦听端口 22 的 SSH 服务器），并通过隧道传递 destined for kubelet、节点、Pod 或服务的所有流量。此隧道可确保流量不会暴露在节点运行的网络之外。

Konnectivity 服务

特性状态： Kubernetes v1.18 [beta]

作为 SSH 隧道的替代方案，Konnectivity 服务为控制平面到集群的通信提供 TCP 级别的代理。Konnectivity 服务由两部分组成：控制平面网络中的 Konnectivity 服务器和节点网络中的 Konnectivity 代理。Konnectivity 代理启动与 Konnectivity 服务器的连接并维护网络连接。启用 Konnectivity 服务后，所有从控制平面到节点的流量都将通过这些连接。

按照Konnectivity 服务任务在集群中设置 Konnectivity 服务。

下一步

上次修改时间：2024 年 9 月 1 日 上午 1:54 PST：修复从“overview/components/#...”到“architecture/#...”的损坏链接（#47724）（7e64c2db82）