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更新时间：2023-12-07 GMT+08:00
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不同场景下容器内获取客户端源IP

背景

Kubernetes已经成为当今容器化的标准，人们在享受容器带来的高效与便利的同时，也遇到一些烦恼：客户端和容器服务器之间可能存在多种不同形式的代理服务器，那容器中如何获取到客户端真实的源IP呢？下面就几种场景类型进行讨论。

原理介绍

七层转发：

Ingress：应用在七层访问时，客户端源IP默认保存在HTTP头部的“X-Forwarded-For”字段，无需做其他操作。

  • ELB型：自研ELB型Ingress基于弹性负载均衡服务ELB实现公网和内网（同一VPC内）的七层网络访问，当后端服务为NodePort类型时，需将“服务亲和”选项设置为“节点级别”。
  • Nginx型：基于nginx-ingress插件实现七层网络访问，后端服务支持ClusterIP和NodePort类型。当后端服务为NodePort类型时，同样需将“服务亲和”选项设置为“节点级别”。

四层转发：

  • 节点访问：Nodeport访问方式，是将容器端口映射到节点端口，如果“服务亲和”选择“集群级别”需要经过一次服务转发，无法实现获取客户端源IP，而“节点模式”不经过转发，可以获取客户端源ip。

七层转发（Ingress）

针对七层服务（HTTP/HTTPS协议），需要对应用服务器进行配置，然后使用X-Forwarded-For的方式获取来访者的真实IP地址。

真实的来访者IP会被负载均衡放在HTTP头部的X-Forwarded-For字段，格式如下：

X-Forwarded-For: 来访者真实IP, 代理服务器1-IP,  代理服务器2-IP, ...

当使用此方式获取来访者真实IP时，获取的第一个地址就是来访者真实IP。

  • 添加Ingress时，若后端为NodePort类型的Service，需将服务亲和设置为“节点级别”，即spec.externalTrafficPolicy需设置为“Local”，参见节点访问 ( NodePort )。
  1. 以Nginx工作负载为例，未配置源IP访问前，使用以下命令查看访问日志，其中nginx-c99fd67bb-ghv4q为Pod名称：

    kubectl logs nginx-c99fd67bb-ghv4q

    回显如下：

    ...
10.0.0.7 - - [17/Aug/2023:01:30:11 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 19 "http://114.114.114.114:9421/" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/115.0.0.0 Safari/537.36 Edg/115.0.1901.203" "100.125.**.**"

    其中100.125.**.**为负载均衡的地址段，说明流量经过负载均衡转发。

  2. 前往ELB控制台，开启ELB实例对应监听器的“获取客户端IP”功能。独享型ELB默认开启源地址透传功能，无需手动开启。

    1. 登录弹性负载均衡ELB的管理控制台。
    2. 在管理控制台左上角单击图标，选择区域和项目。
    3. 选择“服务列表 > 网络 > 弹性负载均衡”。
    4. 在“负载均衡器”界面，单击需要操作的负载均衡名称。
    5. 切换到“监听器”页签，单击需要修改的监听器名称右侧的“编辑”按钮。如果存在修改保护，请在监听器基本信息页面中关闭修改保护后重试。
    6. 开启“获取客户端IP”开关。

  3. （该步骤仅Nginx Ingress需执行）编辑nginx-ingress插件，在nginx配置参数处，需要添加的配置字段和信息（配置参数范围请参考社区文档）。配置完成后，更新插件。

    {
    "enable-real-ip": "true",
    "forwarded-for-header": "X-Forwarded-For",
    "proxy-real-ip-cidr": "100.125.0.0/16",
    "keep-alive-requests": "100"
}

    proxy-real-ip-cidr参数为代理服务器的网段。

    • 共享型负载均衡的IP地址段 100.125.0.0/16（100.125.0.0/16是负载均衡服务保留地址，其他用户无法分配到该网段内，不会存在安全风险）和高防IP地址段。
    • 独享型负载均衡需要添加ELB实例关联的VPC子网网段。

  4. 重新访问工作负载，并查看新增的访问日志如下：

    ...
10.0.0.7 - - [17/Aug/2023:02:43:11 +0000] "GET / HTTP/1.1" 304 0 "http://114.114.114.114:9421/" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/115.0.0.0 Safari/537.36 Edg/115.0.1901.203" "124.**.**.**"

    显示成功获取到客户端源IP。

节点访问 ( NodePort )

节点访问（NodePort）类型的Service的服务亲和需选择“节点级别”而不是“集群级别”，即Service的spec.externalTrafficPolicy需要设置为Local。

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