iptables を使用して Kubernetes クラスターにトラフィックをルーティングする

iptables を使用して Kubernetes クラスターにトラフィックをルーティングする

ルート サーバー (netcup) で Kubernetes クラスター (現在は 1 ノードのみ) が実行されており、トラフィックをルーティングしようとしています。私はネットワークにあまり詳しくないので、誰かが助けてくれることを願っています。

クラスター上メタルがインストールされ、CNI として calico が使用されています。Metallb は、K8s-LoadBalancers への IP アドレスの割り当てとアナウンスを担当しており、内部的には正常に動作します。そのため、サーバー内から負荷分散されたサービスにアクセスできます。固定内部 IP (リバース プロキシ) を持つ単一のサービスのみを公開します。

ここで、metallbからIPアドレスに直接トラフィックをルーティングして外部に公開したいと思います。iptables

iptables では次のルールが適用されました。

iptables -A PREROUTING -t nat -p tcp -m tcp -j DNAT --to-destination <metallb-ip> -i eth0 --destination-port 80 -m comment --comment Redirect web traffic to cluster (80)
iptables -A PREROUTING -t nat -p tcp -m tcp -j DNAT --to-destination <metallb-ip> -i eth0 --destination-port 443 -m comment --comment Redirect web traffic to cluster (443)
iptables -A POSTROUTING -t nat -p tcp -m tcp -j SNAT --to-source <public-server-ip> -o eth0 --destination-port 80 -m comment --comment Redirect web traffic from cluster (80)
iptables -A POSTROUTING -t nat -p tcp -m tcp -j SNAT --to-source <public-server-ip> -o eth0 --destination-port 443 -m comment --comment Redirect web traffic from cluster (443)

(コマンドは私の Ansible スクリプトから抽出したため、100% 正確ではない可能性があります。Ansible の部分は下部にあります)

私の理解する限り、これはすべての着信 TCP トラフィックを DNAT を使用して内部 IP に送信し、すべての発信トラフィックは SNAT を使用してパブリック サーバー アドレスを持つことになります。つまり、接続クライアントにとっては、パブリック IP/ポートと直接通信しているように見えるのでしょうか?

残念ながら、インターネットからサービスにアクセスしようとすると、次の結果になります。

$> curl <public-server-ip>
curl: (7) Failed to connect to <public-server-ip> port 80 after 647 ms: Network is down

サーバーからのアクセスは機能します:

$> curl <metallb-ip>
404 page not found # which the expected answer since its a blank Traefik reverse proxy

現在、nmap ポート スキャンでは次の結果がスローされます。

$> nmap -Pn -p 80,443 <public-server-ip>
Starting Nmap 7.93 ( https://nmap.org ) at 2022-12-15 15:57 CET
Strange SO_ERROR from connection to <public-server-ip> (50 - 'Network is down') -- bailing scan
QUITTING!

しかし、SSH 経由で接続しているので、稼働しています。

現在ufw有効になっていません。

前にも言ったように、私はネットワーキングがあまり得意ではないので、どんな助けでもありがたいです。 ;)

Ansible スクリプト:

- name: DNAT port 80 to cluster
  iptables:
    table: nat
    chain: PREROUTING
    in_interface: eth0
    protocol: tcp
    match: tcp
    jump: DNAT # REDIRECT
    to_destination: <metallb-ip>
    destination_port: 80
    comment: Redirect web traffic to cluster (80)
  become: yes

- name: DNAT port 443 to cluster
  iptables:
    table: nat
    chain: PREROUTING
    in_interface: eth0
    protocol: tcp
    match: tcp
    destination_port: 443
    jump: DNAT # REDIRECT
    to_destination: <metallb-ip>
    comment: Redirect web traffic to cluster (443)
  become: yes 

- name: SNAT port 80 from cluster
  iptables:
    table: nat
    chain: POSTROUTING
    out_interface: eth0
    protocol: tcp
    match: tcp
    destination_port: 80
    jump: SNAT # REDIRECT
    to_source: <public-server-ip>
    comment: Redirect web traffic from cluster (443)
  become: yes

- name: SNAT port 443 from cluster
  iptables:
    table: nat
    chain: POSTROUTING
    out_interface: eth0
    protocol: tcp
    match: tcp
    destination_port: 443
    jump: SNAT # REDIRECT
    to_source: <public-server-ip>
    comment: Redirect web traffic from cluster (443)
  become: yes

- name: Configure IP Masquerading
  iptables: 
    table: nat
    chain: POSTROUTING
    out_interface: eth0
    jump: MASQUERADE

アップデート: の助けを借りてこれこの記事で、流れを理解しようとしました。問題がどこにあるかを調べるために、ログ ステートメントを追加しました。これまでにわかったことは次のとおりです。

パケットが失われる場所を確認するために、次のルールを追加しました。

iptables -t raw -A PREROUTING -p tcp --dport 80 -j LOG --log-prefix "[raw:PREROUTING]: "
iptables -t mangle -A PREROUTING -p tcp --dport 80 -j LOG --log-prefix "[mangle:PREROUTING]: "
iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 80 -j LOG --log-prefix "[nat:PREROUTING]: "
iptables -t mangle -A POSTROUTING -p tcp --sport 80 -j LOG --log-prefix "[mangle:PREROUTING]: "
iptables -t nat -A POSTROUTING -p tcp --sport 80 -j LOG --log-prefix "[nat:PREROUTING]: "

/var/log/kern.logおよびログ ステートメントのみがraw表示mangleされます。したがって、nat-step はトリガーされていないようです。次のコマンドでマングル ルールを確認しました sudo iptables -t mangle -Lが、ここでは問題は特定できませんでした。

IP 転送が有効になっています:

$> sudo sysctl net.ipv4.ip_forward
net.ipv4.ip_forward = 1

では、なぜパケットはnat-step に到達しないのでしょうか?

$> sudo iptables -t mangle -L
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination
cali-PREROUTING  all  --  anywhere             anywhere             /* cali:6gwbT8clXdHdC1b1 */
LOG        tcp  --  anywhere             anywhere             tcp dpt:http LOG level warning prefix "[mangle:PREROUTING]: "

Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination
cali-POSTROUTING  all  --  anywhere             anywhere             /* cali:O3lYWMrLQYEMJtB5 */

Chain KUBE-IPTABLES-HINT (0 references)
target     prot opt source               destination

Chain KUBE-KUBELET-CANARY (0 references)
target     prot opt source               destination

Chain KUBE-PROXY-CANARY (0 references)
target     prot opt source               destination

Chain cali-from-host-endpoint (1 references)
target     prot opt source               destination

Chain cali-to-host-endpoint (1 references)
target     prot opt source               destination

Chain cali-PREROUTING (1 references)
target     prot opt source               destination
ACCEPT     all  --  anywhere             anywhere             /* cali:6BJqBjBC7crtA-7- */ ctstate RELATED,ESTABLISHED
ACCEPT     all  --  anywhere             anywhere             /* cali:KX7AGNd6rMcDUai6 */ mark match 0x10000/0x10000
cali-from-host-endpoint  all  --  anywhere             anywhere             /* cali:wNH7KsA3ILKJBsY9 */
ACCEPT     all  --  anywhere             anywhere             /* cali:Cg96MgVuoPm7UMRo */ /* Host endpoint policy accepted packet. */ mark match 0x10000/0x10000

Chain cali-POSTROUTING (1 references)
target     prot opt source               destination
RETURN     all  --  anywhere             anywhere             /* cali:NX-7roTexQ3fGRfU */ mark match 0x10000/0x10000
MARK       all  --  anywhere             anywhere             /* cali:nnqPh8lh2VOogSzX */ MARK and 0xfff0ffff
cali-to-host-endpoint  all  --  anywhere             anywhere             /* cali:nquN8Jw8Tz72pcBW */ ctstate DNAT
RETURN     all  --  anywhere             anywhere             /* cali:jWrgvDQ0xEZHmta3 */ /* Host endpoint policy accepted packet. */ mark match 0x10000/0x10000

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