Ingress TLS Easy setup

在上一篇文章中，我們介紹了 Kubernetes Ingress 與 Nginx Ingress Controller 的基本使用方法。本篇文章將進一步說明如何為 Ingress 配置 TLS（HTTPS），讓服務可以透過加密的 HTTPS 協議安全地提供外部訪問。

1. Ingress TLS 簡介

當 Kubernetes Ingress 需要支援 HTTPS，我們必須配置 TLS 憑證。通常有兩種方式：

使用真實 CA（Certificate Authority）簽發的證書
使用自簽證書（Self-Signed Certificate）（適用於本地測試環境）

這篇文章會使用 自簽證書 來演示如何啟用 TLS，並將其綁定到 AP 服務（app.caster.com） 及 MySQL 服務（mysql.caster.com）。

2. 建立與生成自簽證書（Local 測試）

我們將使用 openssl 生成自簽證書，並設定域名 caster.com。

步驟 1：生成私鑰與證書

執行以下指令來生成一個 2048-bit RSA 私鑰：

openssl req -x509 -nodes -days 365 -keyout caster_com.key -out caster_com.crt -config ssl.conf

// ssl.conf
[req]
default_bits       = 2048
default_keyfile    = privkey.pem
distinguished_name = req
x509_extensions    = v3_ca
prompt = no
utf8 = yes

[dn]
C = TW
ST = Taiwan
L = Taipei
O = Caster Inc.
OU = IT Department
emailAddress = service@caster.com

[ req_distinguished_name ]
CN = *.caster.com

[v3_req]
subjectAltName = @alt_names

[alt_names]
DNS.1 = *.caster.com

步驟 2：驗證憑證

確認 caster_com.key 和 caster_com.crt 是否成功生成：

ls -l caster_com.*

3. 建立 Kubernetes Secret

現在我們需要將憑證和私鑰轉換為 Kubernetes Secret，讓 Ingress Controller 可以使用它們。

執行以下命令來創建 Secret（名稱為 caster-tls）：

kubectl create secret tls caster-tls --key caster_com.key --cert caster_com.crt

檢查 Secret 是否成功建立：

kubectl get secret caster-tls

輸出應該類似：

NAME         TYPE                DATA   AGE
caster-tls   kubernetes.io/tls   2      5s

4. 更新 Ingress 資源，啟用 TLS

接下來，我們需要修改 Ingress 配置，新增 TLS 設定，並綁定剛剛創建的 Secret。記得先把之前的 ingress.yml 停用，建立新的 tls-ingress.yaml

編輯 tls-ingress.yaml：

# tls-ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
    name: caster-ingress
    namespace: default
    labels:
        app.kubernetes.io/name: caster-ingress
    annotations:
        nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
    ingressClassName: nginx
    tls:
        -   hosts:
                - "app.caster.com"
#                - "mysql.caster.com" # 我目前也不知道這樣是否會生效....
            secretName: caster-tls
    rules:
        -   host: app.caster.com  # 替換為你的域名
            http:
                paths:
                    -   path: /
                        pathType: Prefix
                        backend:
                            service:
                                # 你要提供服務的 k8s Service 名稱以及他的 port
                                name: normal-project-service
                                port:
                                    number: 9000
        -   host: mysql.caster.com  # 替換為你的域名
            http:
                paths:
                    -   path: /
                        pathType: Prefix
                        backend:
                            service:
                                # 你要提供服務的 k8s Service 名稱以及他的 port
                                name: mysql-service
                                port:
                                    number: 3309

套用 Ingress 配置：

kubectl apply -f ingress.yaml

5. 測試 HTTPS 訪問

步驟 1：應用新的 Ingress

kubectl apply -f tls-ingress.yaml

步驟 2：修改 `/etc/hosts`

因為 app.caster.com 不是一個真實域名，我們需要手動將其解析到 Ingress Controller 的 IP： windows 位置: C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

# 為了方便後續測試，我是有先把會用到的域名都先補上。
172.20.61.17 app.caster.com
172.20.61.17 mysql.caster.com
172.20.61.17 redis.caster.com
172.20.61.17 zookeeper.caster.com

步驟 3：使用 `curl` 測試 HTTPS

curl -k https://app.caster.com/common/healthy

-k 參數允許 curl 忽略自簽證書的安全警告。

如果一切正常，應該能夠看到來自 normal-project 的回應。

C:\Users\caster>curl -k https://app.caster.com/common/healthy
{"appVersion":"V1.1.2","podIp":"10.1.0.132","time":"2025-02-04T07:26:53.39806","podId":"0d429a0d-d11d-45ee-9dff-f86b6ff47817"}

※額外測試 mysql.caste.com 連線至DB (這部分測試僅限再本機環境才會達成)

🚀 問題分析

你透過 Ingress 設定 mysql.caster.com，但 Ingress 只處理 HTTP/HTTPS，並不適用於 MySQL（TCP 服務）
- Ingress Controller（如 ingress-nginx）主要負責 HTTP 流量，不支援 MySQL 這類 TCP 服務的轉發。
- 你的 MySQL 服務跑在 TCP 3309，所以 Ingress Controller 根本不會處理這個請求。
Service Type 設定影響 MySQL 的可達性
- NodePort 模式：
  - 你應該直接連接 NodeIP:NodePort（而不是 mysql.caster.com:3309）。
  - NodePort 會在每個 Kubernetes 節點上開一個高位元的 Port（例如 32023）。
  - 但 Ingress 不會轉發 TCP 連線到 NodePort，所以你的 mysql.caster.com:3309 連線失敗。
- LoadBalancer 模式：
  - 如果你在 雲端環境（AWS, GCP, Azure），Kubernetes 會為 MySQL 申請一個外部 LoadBalancer IP，讓 mysql.caster.com:3309 直接連到 MySQL。
  - 在本機（如 Minikube, Kind），LoadBalancer 會自動綁定 localhost，讓 mysql.caster.com:3309 連線成功。

🚨 重要結論

Ingress 不能處理 MySQL（TCP）流量，不能靠它轉發 MySQL 服務！
如果用 NodePort，請連 NodeIP:NodePort，而不是 mysql.caster.com:3309
如果用 LoadBalancer，可以直接連 mysql.caster.com:3309（但本機環境可能不支援真正的 LoadBalancer）

所以我使用 Intellij database tool 連線成功，完全是亂用這個機制，也是因為我的 hosts 檔案修改才會有這樣的結果，當然本機環境本來就是拿來測試使用的，就...亂用...

可以確定這樣的做法，完全不能算是使用SSL連線，上網查了一下，還有一大堆設定要搞，痾.... 我沒有那們多的時間玩這個，這部分就先這樣，後續有時間再搞了...

6. 總結

在本文中，我們介紹了如何在 Kubernetes Nginx Ingress Controller 上啟用 TLS/HTTPS，主要步驟如下：

使用 openssl 生成 自簽證書（適用於 Local 測試）。
創建 Kubernetes Secret，存儲憑證和私鑰。
更新 Ingress 資源，添加 tls 設定並綁定 Secret。
測試 HTTPS 訪問。

這種方式適合 本地開發和測試環境，如果是 正式環境，建議使用 Let's Encrypt 或 CA 簽發的 SSL 憑證 來實現更安全的 HTTPS 部署。

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