Traefik & CRD & Let's Encrypt¶

Traefik 在 Kubernetes 中通过自定义资源对象（CRD）实现 IngressRoute, 通过 Let's Encrypt 实现 TLS。

本文档旨在作为一个完整的示例，演示如何在 Kubernetes 使用 IngressRoute Custom Resource 实现动态配置并使用 Let's Encrypt 设置 TLS 。但是，为了简单起见，我们在 Kubernetes 集群设置中使用了 k3s docker 镜像。

请注意，对于此设置，鉴于我们将使用 ACME 的 TLS-ALPN-01 挑战，将在其上运行的主机必须能够在端口443上接收来自外部的连接。当然主机对应的 IP 地址必须和你打算使用的域名匹配。

接下来，可以通过两种不同的方式将 YAML 配置文件中定义的 Kubernetes 资源应用于设置：

第一种方式,通常情况下直接简单的使用 kubectl apply 命令。
第二种方式, 在本教程中可以使用，直接将文件放在 k3s 镜像中 (/var/lib/rancher/k3s/server/manifests) 的目录中.

Kubectl 版本

本教程使用的 rancher/k3s 版本是 (0.8.0), kubectl 版本必须大于等于 1.11。

k3s Docker-compose 配置¶

我们的起点是 docker-compose 的配置文件，启动 k3s 集群，你可以执行下面命令：

docker-compose -f k3s.yml up

server:
  image: rancher/k3s:v0.8.0
  command: server --disable-agent --no-deploy traefik
  environment:
    - K3S_CLUSTER_SECRET=somethingtotallyrandom
    - K3S_KUBECONFIG_OUTPUT=/output/kubeconfig.yaml
    - K3S_KUBECONFIG_MODE=666
  volumes:
    # k3s will generate a kubeconfig.yaml in this directory. This volume is mounted
    # on your host, so you can then 'export KUBECONFIG=/somewhere/on/your/host/out/kubeconfig.yaml',
    # in order for your kubectl commands to work.
    - /somewhere/on/your/host/out:/output
    # This directory is where you put all the (yaml) configuration files of
    # the Kubernetes resources.
    - /somewhere/on/your/host/in:/var/lib/rancher/k3s/server/manifests
  ports:
    - 6443:6443

node:
  image: rancher/k3s:v0.8.0
  privileged: true
  links:
    - server
  environment:
    - K3S_URL=https://server:6443
    - K3S_CLUSTER_SECRET=somethingtotallyrandom
  volumes:
    # this is where you would place a alternative traefik image (saved as a .tar file with
    # 'docker save'), if you want to use it, instead of the traefik:v2.0 image.
    - /sowewhere/on/your/host/custom-image:/var/lib/rancher/k3s/agent/images

集群资源¶

现在让我们看一下（如果使用 kubectl apply ，则应按照应用的顺序）完整安装过程中所有的必需资源。

IngressRoute 定义¶

首先，定义 IngressRoute 和 Middleware 资源类型。同时注意 RBAC 授权资源；后面将通过部署 serviceAccountName 引用它们。

apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1beta1
kind: CustomResourceDefinition
metadata:
  name: ingressroutes.traefik.containo.us

spec:
  group: traefik.containo.us
  version: v1alpha1
  names:
    kind: IngressRoute
    plural: ingressroutes
    singular: ingressroute
  scope: Namespaced

---
apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1beta1
kind: CustomResourceDefinition
metadata:
  name: ingressroutetcps.traefik.containo.us

spec:
  group: traefik.containo.us
  version: v1alpha1
  names:
    kind: IngressRouteTCP
    plural: ingressroutetcps
    singular: ingressroutetcp
  scope: Namespaced

---
apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1beta1
kind: CustomResourceDefinition
metadata:
  name: middlewares.traefik.containo.us

spec:
  group: traefik.containo.us
  version: v1alpha1
  names:
    kind: Middleware
    plural: middlewares
    singular: middleware
  scope: Namespaced

---
apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1beta1
kind: CustomResourceDefinition
metadata:
  name: tlsoptions.traefik.containo.us

spec:
  group: traefik.containo.us
  version: v1alpha1
  names:
    kind: TLSOption
    plural: tlsoptions
    singular: tlsoption
  scope: Namespaced

---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: traefik-ingress-controller

rules:
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - services
      - endpoints
      - secrets
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
  - apiGroups:
      - extensions
    resources:
      - ingresses
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
  - apiGroups:
      - extensions
    resources:
      - ingresses/status
    verbs:
      - update
  - apiGroups:
      - traefik.containo.us
    resources:
      - middlewares
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
  - apiGroups:
      - traefik.containo.us
    resources:
      - ingressroutes
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
  - apiGroups:
      - traefik.containo.us
    resources:
      - ingressroutetcps
    verbs:
      - get
      - list
      - watch
  - apiGroups:
      - traefik.containo.us
    resources:
      - tlsoptions
    verbs:
      - get
      - list
      - watch

---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: traefik-ingress-controller

roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: traefik-ingress-controller
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: traefik-ingress-controller
    namespace: default

Services¶

其次是服务。一个是 Traefik 本身，另一个是其路由的应用程序，例如，我们演示的 HTTP 服务器：whoami。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: traefik

spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      name: web
      port: 8000
    - protocol: TCP
      name: admin
      port: 8080
    - protocol: TCP
      name: websecure
      port: 4443
  selector:
    app: traefik

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: whoami

spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      name: web
      port: 80
  selector:
    app: whoami

Deployments¶

下一个是部署，例如，服务后端真实的 pods。同样，一个是 Traefik 的 pod，另一个是 whoami 应用程序的 pod。

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  namespace: default
  name: traefik-ingress-controller

---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  namespace: default
  name: traefik
  labels:
    app: traefik

spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: traefik
  template:
    metadata:
      labels:
        app: traefik
    spec:
      serviceAccountName: traefik-ingress-controller
      containers:
        - name: traefik
          image: traefik:v2.0
          args:
            - --api.insecure
            - --accesslog
            - --entrypoints.web.Address=:8000
            - --entrypoints.websecure.Address=:4443
            - --providers.kubernetescrd
            - --certificatesresolvers.default.acme.tlschallenge
            - --certificatesresolvers.default.acme.email=foo@you.com
            - --certificatesresolvers.default.acme.storage=acme.json
            # Please note that this is the staging Let's Encrypt server.
            # Once you get things working, you should remove that whole line altogether.
            - --certificatesresolvers.default.acme.caserver=https://acme-staging-v02.api.letsencrypt.org/directory
          ports:
            - name: web
              containerPort: 8000
            - name: websecure
              containerPort: 4443
            - name: admin
              containerPort: 8080

---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  namespace: default
  name: whoami
  labels:
    app: whoami

spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: whoami
  template:
    metadata:
      labels:
        app: whoami
    spec:
      containers:
        - name: whoami
          image: containous/whoami
          ports:
            - name: web
              containerPort: 80

端口转发¶

现在，作为上述内容的例外，请注意，您不应让下面的 ingressRoute 资源自动应用于您的集群。原因是，一旦 Traefik 的 ACME 提供者检测到我们有 TLS 路由，它将尝试为域名生成对应的证书。这样是不能成功的，因为我们的 Traefik pod 无法从集群外部访问，这样会导致 ACME TLS 挑战失败。因此，为了整个工作正常进行，我们必须延迟部署 ingressRoute 资源，直到我们正确设置了下一步中的端口转发为止。

kubectl port-forward --address 0.0.0.0 service/traefik 8000:8000 8080:8080 443:4443 -n default

另外，请注意，由于 Linux 上的特权端口的限制，上述命令可能无法监听在端口443上，这已经超出了本文档的范围。在这种情况下，你可以使用一些技巧，例如使用 setcaps 提升 kubectl 的上限，或使用 authbind ，或在主机和 WAN 之间建立NAT。请自寻解决。

Traefik 路由¶

现在，我们终于可以应用的 ingressRoutes，使用如下命令：

kubectl apply -f 04-ingressroutes.yml

apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
  name: simpleingressroute
  namespace: default
spec:
  entryPoints:
    - web
  routes:
  - match: Host(`your.domain.com`) && PathPrefix(`/notls`)
    kind: Rule
    services:
    - name: whoami
      port: 80

---
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
  name: ingressroutetls
  namespace: default
spec:
  entryPoints:
    - websecure
  routes:
  - match: Host(`your.domain.com`) && PathPrefix(`/tls`)
    kind: Rule
    services:
    - name: whoami
      port: 80
  tls:
    certResolver: default

给它几秒钟的时间来完成 ACME TLS 挑战，然后你应该可以从外部访问你的 whoami pod （通过 Traefik 路由）。使用 TLS 或者不使用 TLS 都可以访问（只是为了好玩，请勿在生产中使用）：

curl [-k] https://your.domain.com/tls

curl [-k] http://your.domain.com:8000/notls

注意，只要你使用 Let's Encrypt 的 staging 服务器，你就必须使用 -k 参数,因为它不在跟 DNS 服务器中。

本节翻译作者：@罗立志