节点与控制平面之间的通信

本文档记录了 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他们的安装，以强化网络配置，以便可以在不受信任的网络（或云提供商上的完全公共 IP）上运行集群。

节点到控制平面

Kubernetes 采用“中心-辐条”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 服务器被配置为监听安全 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。

应为节点配置集群的公共根 证书，以便它们可以安全地连接到 API 服务器以及有效的客户端凭据。一种好的方法是，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。

Pod 希望连接到 API 服务器，可以利用服务帐户安全地进行连接，以便 Kubernetes 在实例化 Pod 时自动将公共根证书和有效的承载令牌注入 Pod 中。kubernetes 服务（在 default 命名空间中）配置了通过 kube-proxy 重定向到 API 服务器上的 HTTPS 终结点的虚拟 IP 地址。

控制平面组件也通过安全端口与 API 服务器通信。

因此，来自节点和在节点上运行的 Pod 到控制平面的连接的默认操作模式在默认情况下是安全的，可以在不受信任和/或公共网络上运行。

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。第一个是从 API 服务器到在集群中的每个节点上运行的 kubelet 进程。第二个是从 API 服务器通过 API 服务器的代理功能到任何节点、Pod 或服务。

API 服务器到 kubelet

来自 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 终结点。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，并且在不受信任和/或公共网络上运行时不安全。

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

如果无法做到这一点，请在需要避免在不受信任或公共网络上连接的情况下，在 API 服务器和 kubelet 之间使用 SSH 隧道。

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

API 服务器到节点、Pod 和服务

来自 API 服务器到节点、Pod 或服务的连接默认使用普通 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 或服务名称前面加上 https: 来在安全的 HTTPS 连接上运行它们，但它们不会验证 HTTPS 终结点提供的证书，也不会提供客户端凭据。因此，虽然连接将被加密，但不会提供任何完整性保证。这些连接在不受信任或公共网络上运行时当前不安全。

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 服务器将向集群中的每个节点启动一个 SSH 隧道（连接到在端口 22 上侦听的 SSH 服务器），并将所有发往 kubelet、节点、Pod 或服务的流量通过隧道传递。该隧道确保流量不会暴露在节点运行的网络之外。

Konnectivity 服务

功能状态: 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，所有控制平面到节点的流量都将通过这些连接。

请按照 Konnectivity 服务任务 在您的集群中设置 Konnectivity 服务。

下一步

上次修改时间：2022 年 11 月 24 日下午 7:13 PST：添加对控制平面-节点通信的引用和术语提示 (e3c09aedf1)