使用 SOCKS5 代理访问 Kubernetes API

特性状态： Kubernetes v1.24 [stable]

本文展示了如何使用 SOCKS5 代理访问远程 Kubernetes 集群的 API。当你要访问的集群不直接在公共 Internet 上公开其 API 时，这很有用。

准备开始

你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，同时你必须配置 kubectl 命令行工具与你的集群通信。建议在至少有两个不作为控制平面主机的节点的集群上运行本教程。如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群，或者你可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一：

你的 Kubernetes 服务器版本必须不低于版本 v1.24. 要获知版本信息，请输入 kubectl version.

你需要 SSH 客户端软件（ssh 工具），并在远程服务器上运行 SSH 服务。你必须能够登录到远程服务器上的 SSH 服务。

任务上下文

说明：

此示例使用 SSH 隧道传输流量，SSH 客户端和服务器充当 SOCKS 代理。你可以使用其他任意类型的 SOCKS5 代理代替。

图 1 表示你将在此任务中实现的目标。

你有一台在后面的步骤中被称为本地计算机的客户端计算机，你将在这台计算机上创建与 Kubernetes API 对话的请求。
Kubernetes 服务器/API 托管在远程服务器上。
你将使用 SSH 客户端和服务器软件在本地和远程服务器之间创建安全的 SOCKS5 隧道。客户端和 Kubernetes API 之间的 HTTPS 流量将流经 SOCKS5 隧道，该隧道本身通过 SSH 进行隧道传输。

graph LR; subgraph local[本地客户端机器] client([客户端])-. 本地
流量.-> local_ssh[本地 SSH
SOCKS5 代理]; end local_ssh[SSH
SOCKS5
代理]-- SSH 隧道 -->sshd subgraph remote[远程服务器] sshd[SSH
服务器]-- 本地流量 -->service1; end client([客户端])-. 通过代理传递的
HTTPS 流量 .->service1[Kubernetes API]; classDef plain fill:#ddd,stroke:#fff,stroke-width:4px,color:#000; classDef k8s fill:#326ce5,stroke:#fff,stroke-width:4px,color:#fff; classDef cluster fill:#fff,stroke:#bbb,stroke-width:2px,color:#326ce5; class ingress,service1,service2,pod1,pod2,pod3,pod4 k8s; class client plain; class cluster cluster;

图 1. SOCKS5 教程组件

使用 SSH 创建 SOCKS5 代理

下面的命令在你的客户端计算机和远程 SOCKS 服务器之间启动一个 SOCKS5 代理：

# 运行此命令后，SSH 隧道继续在前台运行
ssh -D 1080 -q -N username@kubernetes-remote-server.example

-D 1080: 在本地端口 1080 上打开一个 SOCKS 代理。
-q: 静音模式。导致大多数警告和诊断消息被抑制。
-N: 不执行远程命令。仅用于转发端口。
username@kubernetes-remote-server.example：运行 Kubernetes 集群的远程 SSH 服务器（例如：堡垒主机）。

客户端配置

要通过代理访问 Kubernetes API 服务器，你必须指示 kubectl 通过我们之前创建的 SOCKS5 代理发送查询。这可以通过设置适当的环境变量或通过 kubeconfig 文件中的 proxy-url 属性来实现。使用环境变量：

export HTTPS_PROXY=socks5://localhost:1080

要始终在特定的 kubectl 上下文中使用此设置，请在 ~/.kube/config 文件中为相关的 cluster 条目设置 proxy-url 属性。例如：

apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
    certificate-authority-data: LRMEMMW2 # 简化以便阅读
    # “Kubernetes API”服务器，换言之，kubernetes-remote-server.example 的 IP 地址
    server: https://<API_SERVER_IP_ADDRESS>:6443
    # 上图中的 “SSH SOCKS5代理”（内置 DNS 解析）
    proxy-url: socks5://localhost:1080
  name: default
contexts:
- context:
    cluster: default
    user: default
  name: default
current-context: default
kind: Config
preferences: {}
users:
- name: default
  user:
    client-certificate-data: LS0tLS1CR== # 节略，为了便于阅读
    client-key-data: LS0tLS1CRUdJT=      # 节略，为了便于阅读

一旦你通过前面提到的 SSH 命令创建了隧道，并定义了环境变量或 proxy-url 属性，你就可以通过该代理与你的集群交互。例如：

kubectl get pods

NAMESPACE     NAME                                     READY   STATUS      RESTARTS   AGE
kube-system   coredns-85cb69466-klwq8                  1/1     Running     0          5m46s

说明：

在 kubectl 1.24 之前，大多数 kubectl 命令在使用 socks 代理时都有效，除了 kubectl exec。
kubectl 支持读取 HTTPS_PROXY 和 https_proxy 环境变量。这些被其他支持 SOCKS 的程序使用，例如 curl。因此在某些情况下，在命令行上定义环境变量会更好：
```
HTTPS_PROXY=socks5://localhost:1080 kubectl get pods
```

使用 proxy-url 时，代理仅用于相关的 kubectl 上下文，而环境变量将影响所有上下文。

通过使用 socks5h 协议名称而不是上面显示的更广为人知的 socks5 协议，可以进一步保护 k8s API 服务器主机名免受 DNS 泄漏影响。这种情况下，kubectl 将要求代理服务器（例如 SSH 堡垒机）解析 k8s API 服务器域名，而不是在运行 kubectl 的系统上进行解析。另外还要注意，使用 socks5h 时，像 https://localhost:6443/api 这样的 k8s API 服务器 URL 并不是指你的本地客户端计算机。相反，它指向的是代理服务器（例如 SSH 堡垒机）上已知的 localhost。

清理

通过在运行它的终端上按 CTRL+C 来停止 SSH 端口转发进程。

在终端中键入 unset https_proxy 以停止通过代理转发 http 流量。

进一步阅读

OpenSSH 远程登录客户端

最后修改 February 17, 2024 at 1:14 PM PST: [zh] fix broken mermaid diagram (f08373b49f)

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