k8s网络原理之iptables

最新推荐文章于 2025-04-17 07:48:23 发布

PolarisHuster

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分类专栏： kubernetes 文章标签： kubernetes 网络容器

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本文详细介绍了iptables在Kubernetes网络中的基础作用，包括其底层实现、数据包处理流程、5表5链结构、策略如DROP和REJECT的区别，以及DNAT、SNAT和端口转发的运用。还提供了操作命令和示例，展示了如何管理和调整iptables规则以满足网络安全需求。

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原理

iptables是k8s网络的基础，了解iptables是认知k8s网络的必须。

iptables的底层实现是netfilter。netfilter的架构就是在整个网络流程的若干位置放置一些钩子，并在每个钩子上挂载一些处理函数进行处理

ip层有5个钩子点。对应的就是iptables的5条内置链。

分别是PREROUTING、POSTROUTING、INPUT、OUTPUT和FORWARD

一个数据包的处理流程：

一个数据包到达网卡之后，首先进行PREROUTING。即路由前的处理。在这里可以进行dnat
然后进行路由处理。具体就是判断这个包是要给自己本机进程的还是给其他机器的。
如果是给其他机器的。就到FORWARD链，进行转发操作。
如果是给本地进程的，就到了INPUT链。这里可以做拒绝或者接收的各种判断。

accept的就给本地进程处理，reject的就直接到OUTPUT链
在OUTPUT链又可以配置规则决定这个包可否对外发出
能对外发的，再经过一次路由，决定从哪个网卡出去，下一跳地址是哪等等
最后，不管是FORWARD来的，还是OUTPUT来的。再出去之前都要经过POSTROUTING。

在这里可以做SNAT转换

iptables有5表5链

5链上面已经说了，5表是哪5表呢？

filter表。最常用。用来控制数据包是接收还是拒绝或者丢弃。
nat表。很常用。用来进行dnat和snat
mangle表。可以修改IP头信息
raw表。iptables是有状态的，即iptables对数据包有连接追踪。而raw是用来去除这种追踪机制的
security表。不常用。和安全有关。

这5张表的优先级从高到低是：raw、mangle、nat、filter、security

不是每个表都有这5条链。表和链的对应关系。

	PREROUTING	FORWARD	INPUT	OUTPUT	POSTROUTING
raw表	√			√
mangle表	√	√	√	√	√
nat表（SNAT）			√		√
nat表（DNAT）	√			√
filter表		√	√	√
security表		√	√	√

重点关注nat表和filter表即可。

操作命令

查看iptables规则

iptables -L -n

使用iptables命令，必须指定针对哪个表进行操作，默认是filter表

所以等价于

iptables -t filter -L -n

我这边的输出，有INPUT、FORWARD和OUTPUT这三条系统内置链。还有大量的k8s-cni插件创建的自定义链。

仔细观察，自定义链中会有一个引用计数

比如名为DOCKER的自定义链，就被FORWARD内置链引用

iptables的每条链下面的规则处理顺序是从上到下逐条遍历执行的。碰到DROP，REJECT，RETURN这些内置动作就会跳出。

可以看到INPUT、FORWARD和OUTPUT这三条系统内置链的规则策略都是ACCEPT

也可以修改。比如修改INPUT链的策略为DROP

iptables --policy INPUT DROP

通常我们的服务器ssh都是拒绝所有外部服务器远程登录的，就是用的DROP策略。

需要单独配置白名单，及ACL控制

iptables -A INPUT -s x.x.x.x/24 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

-A的意思是以追加（Append）的方式增加这条规则。即加到最后面。后面的INPUT是追加到哪条链。

其他的方式还有-I 插入的方式，可指定插入的位置，如果不指定会加到最前面。

-s就是允许的网段。

策略REJECT和DROP的区别

这两个都能做到拒绝连接的作用。但是效果上有区别，REJECT在拒绝后还会回一个拒绝报文，告诉你被拒绝了，别傻等了。

而DROP是直接把你的请求报文丢了，也不会任何信息，就让你傻等着直到超时。

阻止包

如果要阻止本地8000端口对外建立连接，应该在OUTPUT链上加规则

iptables -A OUTPUT -p tcp --dport 8000 -j DROP

如果要阻止外界访问我们的8000端口，应该在INPUT链上加规则

iptables -A INPUT -p tcp --dport 8000 -j DROP

也可以指定阻止ip的所有包

iptables -A INPUT -s x.x.x.x -j DROP

ip也可以是网段，x.x.x.x/24。如果配置成0.0.0.0/0就会拒绝所有的外来包

禁用ping

大部分的公有云默认都是禁止ping的。是通过禁止icmp协议实现。

iptables -A INPUT -p icmp -j DROP

端口转发

我们的web服务运行在8000端口，但是想让外界访问时依旧访问80端口。这可以通过配置端口转发实现。

iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to-port 8000

这里需要用到nat表的PREROUTING链

-i 指定网口

-j 的策略时REDIRECT。--to-port指定转发到哪个端口

删除规则

删除指定规则

iptables -D INPUT -p icmp -j DROP

使用-D后面跟要删除的规则。和添加规则的写法一样。就是把-A换成-D

保存

上面这些操作都是临时的，重启服务器会丢失。需要保存修改

iptables-save

DNAT

DNAT也是规则可执行的策略之一。作用是可以修改目标IP地址和目标端口。

原理和端口转发类似。也是作用在nat表的PREROUTING链。区别是端口转发不修改ip地址。

iptables -t nat -A PREROUTING -d 6.6.6.6 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 10.250.100.100:8000

-d 6.6.6.6 --dport 80匹配到访问6.6.6.6 80端口的包，都将该包的目的地址改成10.250.100.100:8000

多说一句，如果转发的目的IP地址是其他服务器时，需要确保启用ip forward功能，即把Linux当交换机用

echo 1>/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

SNAT

和DNAT改变目的地址类似，SNAT改变包的源地址。

SNAT发生在nat表的POSTROUTING链

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 6.6.6.6 -j SNAT --to-source 10.250.100.100

对源地址是6.6.6.6的包，修改其源地址ip为10.250.100.100