实验九、为私有NLB使用指定的、固定的内网IP地址 – PCMAN的技术博客

EKS动手实验合集请参考这里。

EKS 1.27版本 @2023-06 AWS Global区域测试通过

一、背景

在一些情况下，EKS部署的服务需要使用私有的NLB即 Internal NLB + Node Port 方式对VPC内的其他应用暴露服务，但是又不需要暴露在互联网上。

这些场景可能包括：

某个纯内网的微服务，不需要外部互联网调用，只需要从VPC和其他内网调用
结合Gateway Load Balancer部署的多VPC的网络流量扫描方案，EKS所在的VPC为纯内网
其他需要固定IP地址作为入口的场景

在这些场景下创建Internal NLB即可，不需要创建Internet-facing NLB。

一般的流程是创建NLB之后，通过AWS控制台或者AWSCLI查询NLB所使用的VPC内的内网IP地址，这个内网IP就是NLB的固定IP，在本NLB不删除的情况下，永远不会改变。如果希望在创建之前就确定使用哪些固定IP，则在EKS的配置中可手工指定希望使用的内网IP。

二、确认私有NLB所在子网位置和可用IP地址

1、NLB所在子网位置

本文的EKS所在的VPC分成多个子网，且Node节点所在子网和Pod容器所在子网是两个独立的子网。此外，Pod所在子网还使用了VPC扩展IP地址段即100.64网段。关于如何使用VPC扩展IP地址的说明，可以参考这里的文档。

在这样一个网络环境下，如果创建的VPC是纯内网访问的，建议选择NLB落地的子网可以在Node节点所在子网。接下来将确认这个子网的已经使用的IP地址的情况。

2、查询可用IP地址

进入VPC的子网页面，通过子网界面，确认要部署私有NLB的子网的CIDR地址范围，例如本例中是default-vpc-private共三个网段。如下截图。

从这三个子网中人为协商确认分配IP地址，例如分配172.31.48.254，172.31.64.254，172.31.80.254这三个IP地址。接下来通过ENI网卡查询是否被使用。

进入EC2界面，从左侧菜单找到ENI网卡，然后再搜索框中搜索要使用的IP地址。为了精确查找，可以逐段输入。当输入IP地址的前三段后，如果查询结果有匹配条目，则表示IP地址已经被使用。如果没有搜索到结果，则表示地址空闲可以被使用。如下截图。

3、确认已经安装AWS Load Balancer Controller

安装方法请参考这里，本文不再赘述。

4、确认VPC和Subnet带有EKS的ELB所需要的标签

请确保本子网已经设置了正确的路由表，且VPC内包含NAT Gateway可以提供外网访问能力。然后接下来为其打标签。

找到当前的VPC，找到有EIP和NAT Gateway的Public Subnet，为其添加标签：

标签名称：kubernetes.io/role/elb，值：1

接下来进入Private subnet，为其添加标签：

标签名称：kubernetes.io/role/internal-elb，值：1

接下来请重复以上工作，三个AZ的子网都实施相同的配置，注意第一项标签值都是1。

三、启动应用部署私有NLB并指定内网IP

1、部署应用并创建私有NLB

编写如下yaml文件，替换其中的NLB参数和IP地址为需要使用的参数。

注意：IP地址地址的总个数必须与上一步给子网做标记的子网数量相同。例如上一步有3个子网打了tag标签，那么这里也要提交3个IP。所有IP地址是字符串格式，需要前后加双引号的提交。此外，本例仅以使用外部的容器镜像仓库public.ecr.aws/nginx/nginx:1.24-alpine-slim作为例子，请替换其中的image镜像地址为您的ECR上的镜像地址。

---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: private-nlb-fixed-ip
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  namespace: private-nlb-fixed-ip
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: nginx
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app.kubernetes.io/name: nginx
    spec:
      containers:
      - image: public.ecr.aws/nginx/nginx:1.24-alpine-slim
        imagePullPolicy: Always
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  namespace: private-nlb-fixed-ip
  name: "service-nginx"
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-nlb-target-type: ip
    service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-healthcheck-healthy-threshold: "2"
    service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-healthcheck-unhealthy-threshold: "2"
    service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-healthcheck-interval: "10"
    service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-attributes: load_balancing.cross_zone.enabled=true
    service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-private-ipv4-addresses: "172.31.48.250, 172.31.64.250, 172.31.80.250"
spec:
  loadBalancerClass: service.k8s.aws/nlb
  selector:
    app.kubernetes.io/name: nginx
  type: LoadBalancer
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80

将以上配置文件保存为NLB-internal-with-private-ip.yaml，然后自行如下命令拉起服务。

kubectl apply -f NLB-internal-with-private-ip.yaml

2、查看私有NLB的入口

执行如下命令查看NLB入口。

kubectl get service service-nginx -n private-nlb-fixed-ip -o wide

返回结果如下：

NAME            TYPE           CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP                                                                          PORT(S)        AGE   SELECTOR
service-nginx   LoadBalancer   10.50.0.82   k8s-privaten-servicen-0b69eabbfb-22e4e160550e1514.elb.ap-southeast-1.amazonaws.com   80:31758/TCP   32s   app.kubernetes.io/name=nginx

其中标记EXTERNAL-IP的字段就是Private NLB的地址，则个地址只能从VPC内访问，不可重互联网访问。

启动完毕后，进入EC2界面，查看NLB的情况，即可看到NLB分配了TGW ENI子网的静态IP地址。如下截图。