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Nginx Ingress 配置 HTTPS 协议
最近更新时间：2024.09.06 14:54:25首次发布时间：2023.12.26 19:38:55
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为保证公网环境下的通信安全，业务使用 Ingress 暴露到公网时，通常使用 HTTPS 协议通信。本文为您介绍如何配置 HTTPS 协议的 Nignx Ingress。

前提条件

操作步骤

步骤一：配置保密字典

  1. 已获取 SSL 证书和密钥，本文以tls.key和tls.crt为例。
  2. 执行以下命令，创建名称为 ingress-secret，类型为kubernetes.io/tls的保密字典。
kubectl create secret tls ingress-secret --key tls.key --cert tls.crt

步骤二：部署应用和服务

  1. 创建工作负载的 YAML 文件。示例文件deployment-demo.yaml代码如下：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deployment-demo # 无状态负载名称
  namespace: default # 无状态负载所在的命名空间
spec: 
  replicas: 1 # 无状态负载的副本数
  selector: 
    matchLabels: 
      app: nginx
  template: 
    metadata: 
      labels: 
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx # 容器名称
        image: nginx:latest # 容器镜像地址和 Tag
        ports:
        - containerPort: 80 # 容器开放的端口号
  1. 执行以下命令，创建工作负载。
kubectl apply -f deployment-demo.yaml
  1. 创建服务的 YAML 文件。示例文件deployment-demo.yaml代码如下：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-demo # 服务名称
spec:
  selector:
    app: nginx # 通过标签选择器将服务与后段容器组（Pod）绑定。
  ports:
  - name: rule # 端口映射规则名称
    protocol: TCP # 服务协议，支持 TCP 或 UDP
    port: 80 # 服务端口
    nodePort: 30000 # 节点端口，取值范围为 30000～32767。
    targetPort: 80 # 容器端口，即工作负载对外提供服务的端口号或端口名称，例如：Nginx 开放的默认端口号为 80
  type: NodePort # 服务的类型

注意

  • 当集群的容器网络模型为 Flannel 时，仅支持关联和选择 NodePort、LoadBalancer 类型的服务。
  • 当集群的容器网络模型为 VPC-CNI 时：
    • 若 Ingress 开启了 直通 Pod 模式，则支持关联和选择 NodePort、LoadBalancer、ClusterIP 类型的服务。
    • 若 Ingress 未开启 直通 Pod 模式，则仅支持关联和选择 NodePort、LoadBalancer 类型的服务。
  1. 执行以下命令，创建服务。
kubectl apply -f service-demo.yaml

步骤三：配置 Nginx Ingress

  1. 创建 Ingress 的 YAML 文件。示例文件nginx-ingress.yaml代码如下：
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress # 路由规则的名称
spec:
  ingressClassName: nginx # 指定 Ingress Controller
  rules:
  - host: example.com # 转发规则域名
    http:
      paths:
      - backend:
          service:
            name: service-demo # 请求被转发到的目标服务名称
            port:
              number: 80 # 请求被转发到的目标服务开放端口号
        path: / # 访问路径
        pathType: Prefix # 路径类型：Exact（精确匹配）/Prefix（前缀匹配）
  tls:
  - hosts:
    - example.com # （可选）指定需要加密的域名。不配置表示加密所有的域名
    secretName: ingress-secret # 指定 ingress 使用的保密字典名称

说明

  • 您需要自主保障在公网环境下，自定义域名和 ingress 均衡负载 EIP 的 DNS 解析关系。
  • 当选择 HTTPS 协议时，系统默认会同时开放 80 端口和 443 端口。为保证数据安全，建议配置 80 端口重定向，即将 HTTP 重定向到 HTTPS，详情请参见 Nginx Ingress 配置重定向规则。
  1. 执行以下命令，创建 Ingress。
kubectl apply -f nginx-ingress.yaml

结果验证

查看配置

  1. 执行以下命令，查看 ingress 配置。
kubectl get ingress

预期返回结果如下，表示 Ingress 创建成功。其中180.xxx.xxx.xxx为 Nginx Ingress 对应 CLB 的公网或私网 IP 地址。

NAME            CLASS   HOSTS           ADDRESS           PORTS   AGE
nginx-ingress   nginx   example.com     180.xxx.xxx.xxx   80,443  74s

访问服务

使用以下命令，通过域名访问服务。

curl -H "Host: example.com" https://180.xxx.xxx.xxx --insecure

注意

  • 当您使用自签名证书时，可以使用-k或--insecure参数忽略证书的验证。
  • 在生产环境中使用 TLS 证书时，建议您使用官方可信证书。使用自签名证书且忽略证书验证，可能导致您受到中间人攻击。

预期输出如下，表示可以通过域名访问到后端服务。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

运维配置

如何使用 OpenSSL 创建自签名证书

  1. 在本地环境中，访问 OpenSSL 官网，下载并安装 OpenSSL。
  2. 执行以下命令，生成 4096 位的 RSA 私钥。
openssl genrsa -out tls.key 4096

预期结果如下：

Generating RSA private key, 4096 bit long modulus
........+++++
...+++++
e is 65537 (0x10001)
  1. 执行以下命令，使用 RSA 私钥生成证书。
openssl req -new -key tls.key -out tls.csr

预期结果如下，需要填写证书的相关信息，包括：国家、地区、组织名称、域名、电子邮件地址等。

You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) []:CN # 2 位国家代码，例如 CN
State or Province Name (full name) []:Shanghai # 地区名称，例如 Shanghai
Locality Name (eg, city) []:Shanghai # 城市名称，例如 Shanghai
Organization Name (eg, company) []:vke # 组织名称
Organizational Unit Name (eg, section) []:vke # 组织中的单位名称
Common Name (eg, fully qualified host name) []:example.com # 该证书对应的域名
Email Address []:user@example.com # 电子邮件地址

Please enter the following 'extra' attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:mypassword # 密码，可以为空
  1. 执行以下命令，使用私钥对证书进行签名，有效期配置为 365 天。
openssl x509 -req -in tls.csr -out tls.crt -signkey tls.key -days 365
  1. 至此，完成创建 HTTPS 加密所需的私钥tls.key和证书tls.crt。

如何更换 HTTPS 证书

当需要更换 Nginx Ingress 的 HTTPS 证书时，需要遵循以下操作步骤：

  1. 登录 容器服务控制台。
  2. 在集群列表页面，单击目标集群名称，进入集群管理页面。
  3. 在左侧导航栏中，选择 服务与路由 > 路由规则，在路由规则中选择需要更新 HTTPS 证书的 Ingress 规则，在右侧 操作 列中选择 更新。
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  4. 在 监听配置 处，单击 创建密钥，创建新的密钥。
    alt
  5. 创建并上传新的证书和密钥，单击 确定，完成路由规则更新。
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  6. 单击路由规则名称，在路由规则详情页中，选择 事件 页签，可以查看路由规则的调谐成功事件。
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