DeepSeek对采用nginx实现透传以解决OpenShift 4.x 私有数据中心和公有云混合部署一套集群的解答

云道轩2025-08-25 8:34

当前的人工智能生产环境很多是采用容器部署（Kubernetes/OpenShift）的,但是很多工程师无法获得GPU，为了不沦为PPT工程师的困境，工程师有采用nginx实现透传以解决OpenShift 4.x 私有数据中心和公有云混合部署一套集群的需求。

下面的问题及DeepSeek的解决。DeepSeek提供的解决方案暂时没有验证。

一台安装了rocky linux 8.10的物理机上有2个IP,一个配置公有IP地址，可以连接公有云上的公有IP地址，一个配置私有数据中心的IP地址。 在这台rocky linux 8.10的物理机上安装了nginx，利用nginx的透传能力已经实现了公有云上的IBM MQ (使用端口1414）与私有数据中心的IBM MQ (使用端口1414） 通信。 能否将这一透传能力用于 红帽OpenShift 4.17 私有数据中心的openshift 节点和公有云上的openshift worker节点?其中公有云上的openshift worker节点仅 有一个。 如果能够实现，改如何做？

下面是已经实现IBM MQ 透传的nginx主要配置信息。 # TCP/UDP 透传配置 stream { # 配置1：内网访问 → 转发到外部机器 server { listen 10.11.13.32:1414; # 监听Nginx内网IP proxy_pass 159.138.21.199:1414; # 转发到外部机器 proxy_timeout 600s; proxy_connect_timeout 5s; proxy_buffer_size 16k; } # 配置2：外部访问 → 转发到内网服务器 server { listen 36.110.28.121:1414; # 监听Nginx公网IP proxy_pass 10.11.13.26:1414; # 转发到内网服务器 proxy_timeout 600s; proxy_connect_timeout 5s; proxy_buffer_size 16k; } }

当然可以。您已经验证了Nginx的TCP流透传能力，这个能力是协议无关的，因此完全可以用于OpenShift节点间的通信。

核心思路

您可以将这台Rocky Linux物理机配置为一个网络网关或代理节点 ，专门用于打通公有云Worker节点和私有数据中心集群节点之间的网络。通过Nginx的stream模块，将OpenShift所需的各种端口的流量在两边进行转发。

可行性分析与关键点

  1. 协议无关性：您为IBM MQ配置的是TCP层的透传（四层负载均衡）。OpenShift节点间通信（如API服务器、SSH、VxLAN覆盖网络等）也基于TCP（或UDP），因此技术上是完全可行的。

  2. 端口需求 ：IBM MQ只使用一个端口（1414），而OpenShift节点间通信需要多个特定端口 。这是实现过程中最关键的区别。您需要在Nginx中为每一个必需的端口 都创建一对server配置块。

  3. 网络拓扑：您的方案相当于在两条不通的网络之间架起了一座"端口桥梁"。公有云Worker节点将把流量发往物理机的公网IP，由Nginx转发至内部数据中心的对应节点/端口；反之亦然。

如何实现：具体步骤

第一步：确定OpenShift节点通信所需的端口

这是最重要的一步。OpenShift 4.x 节点之间需要开放一系列端口。以下是一些最核心且必须的端口（假设使用默认的网络配置）：

端口范围 协议 用途 方向
6443 TCP Kubernetes API Server 所有节点 -> Control Plane节点
22623 TCP Machine Config Server 所有节点 -> Control Plane节点
2379-2380 TCP etcd server peer and client communication Control Plane节点之间
9000-9999 TCP 用于NodePort服务的端口范围（如果使用） 外部客户端 -> 所有节点
10250-10259 TCP Kubelet、kube-scheduler、kube-controller-manager等组件 控制平面与工作节点之间，节点之间
30000-32767 TCP 用于Service的NodePort端口范围（默认） 外部客户端 -> 所有节点
4789 UDP VxLAN覆盖网络 (OpenShift SDN默认) 所有节点之间
6081 UDP Geneve覆盖网络 (OVN-Kubernetes默认) 所有节点之间
9000-9999 TCP Ingress路由器（默认监听80/443，但会映射到这部分主机端口） 外部客户端 -> 所有节点

您必须根据您集群实际的CNI插件（OpenShift SDN或OVN-Kubernetes）和配置，确认完整的端口列表。 官方文档是最终依据。

第二步：规划IP和端口映射

假设：

  • 物理机公网IP : 36.110.28.121

  • 物理机内网IP : 10.11.13.32

  • 私有数据中心Control Plane节点IP : 10.11.13.10

  • 公有云Worker节点IP : 159.138.21.199 (您示例中的IP)

您需要为每一个关键端口建立双向转发。例如，对于Kubernetes API端口（6443）：

  1. 入站转发（公有云 -> 私有数据中心）：

    • 监听：36.110.28.121:6443 (物理机公网IP)

    • 转发至：10.11.13.10:6443 (私有数据中心Control Plane节点)

  2. 出站转发（私有数据中心 -> 公有云）：

    • 监听：10.11.13.32:6443 (物理机内网IP)

    • 转发至：159.138.21.199:6443 (公有云Worker节点)

第三步：配置Nginx

基于您的示例，扩展/etc/nginx/nginx.conf文件中的stream块。以下是为API Server（6443） 和VxLAN（4789/UDP） 配置的示例：

nginx

复制代码 
# /etc/nginx/nginx.conf
stream {
    # ... 您原有的IBM MQ配置 ...

    #=========== 为OpenShift新增配置 ===========
    
    #----- 方向： 公有云Worker -> 私有数据中心Control Plane -----
    # 1. 转发Kubernetes API流量
    server {
        listen 36.110.28.121:6443;      # 监听物理机公网IP的6443端口
        proxy_pass 10.11.13.10:6443;    # 转发到内部Control Plane节点的6443端口
        proxy_timeout 600s;
        proxy_connect_timeout 5s;
        proxy_buffer_size 16k;
    }
    # 2. 转发VxLAN流量 (UDP协议)
    server {
        listen 36.110.28.121:4789 udp;  # 注意UDP协议
        proxy_pass 10.11.13.10:4789;
        proxy_timeout 600s;
        # UDP代理的缓冲区配置可能不同，需参考Nginx文档优化
        proxy_buffer_size 16k;
    }
    # 3. 为其他必要端口添加更多server块...
    # server { listen 36.110.28.121:22623; proxy_pass 10.11.13.10:22623; ... }
    # server { listen 36.110.28.121:10250; proxy_pass 10.11.13.10:10250; ... }

    #----- 方向： 私有数据中心 -> 公有云Worker -----
    # 1. 数据中心内节点访问云上Worker的Kubelet等端口
    server {
        listen 10.11.13.32:10250;        # 监听物理机内网IP的10250端口
        proxy_pass 159.138.21.199:10250; # 转发到公有云Worker的10250端口
        proxy_timeout 600s;
        proxy_connect_timeout 5s;
        proxy_buffer_size 16k;
    }
    # 2. 转发VxLAN流量到云上Worker (UDP协议)
    server {
        listen 10.11.13.32:4789 udp;
        proxy_pass 159.138.21.199:4789;
        proxy_timeout 600s;
        proxy_buffer_size 16k;
    }
    # 3. 为其他必要端口添加更多server块...
    # server { listen 10.11.13.32:6443; proxy_pass 159.138.21.199:6443; ... } # 如果云节点也需要访问本地的API server代理
}
第四步：调整网络和防火墙

  1. 防火墙 ：确保物理机上的防火墙（firewalld或iptables）开放所有您正在监听的端口（如6443, 4789, 10250等）。

  2. 公有云安全组 ：在公有云平台上，配置云Worker节点所属安全组，允许入站流量来自物理机的公网IP (36.110.28.121)，端口为OpenShift所需的所有端口。

  3. 私有数据中心防火墙 ：确保数据中心网络允许物理机 (10.11.13.32) 访问OpenShift节点（如10.11.13.10）的所需端口。

第五步：测试与验证

  1. 重载Nginx配置：

    bash

    复制代码 
    sudo nginx -t  # 检查配置是否正确
sudo nginx -s reload  # 重载配置

  2. 测试端口连通性：

    • 从公有云Worker节点执行：telnet 36.110.28.121 6443 （应该能通）

    • 从私有数据中心某个节点执行：telnet 10.11.13.32 10250 （应该能通）

  3. 检查OpenShift集群状态：

    • 在公有云Worker节点上，尝试通过代理地址获取节点信息：curl -k https://10.11.13.32:6443/api/v1/nodes (需要提供证书和密钥，此命令仅为示例)。或者直接查看节点状态是否变为Ready。

重要考虑与限制

  • 性能瓶颈：所有跨网络的节点流量都经过这一台物理机转发。Nginx的性能和网络带宽可能成为瓶颈，尤其是处理大量Pod间流量时（如VxLAN的UDP流量）。需要密切监控。

  • 单点故障：这台物理机成为了关键的单点。如果它宕机，混合云网络即中断。

  • 复杂性：配置大量端口的转发规则比较繁琐，且容易出错。

  • 云厂商网络解决方案 ：对于生产环境，更可靠的做法是使用云厂商提供的VPN网关 （如AWS VPC VPN、Azure VPN Gateway、Google Cloud VPN）或专线（如AWS Direct Connect）在私有数据中心和公有云VPC之间建立加密的网络通道。这样网络更稳定、安全，且性能更好。您的Nginx方案是一个低成本、高效的临时或POC方案。

结论：Yes, you can do it. 您完全可以利用现有的Nginx流透传架构来实现OpenShift节点的网络打通，但需要仔细配置所有必需的端口，并清醒地认识到该架构在性能和可靠性上的潜在问题。

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