# 背景：
早期服务器集中于腾讯云，开始是传统网络。后面是自定义的私有网络vpc.当然了vpc中还有容器网络，容器的网络方案使用了默认的Global Router，并没有使用VPC-CNI的容器网络与云主机网络在同一个 VPC 内的方案（腾讯云官方文档还有了Cilium-Overlay 的方案，恩还有个测试环境的k8s集群是kubeadm自建的集群网络插件用的cilum）.今年45月份有些新业务又跑在了阿里云上面，集群环境直接用了阿里云的ACK PRO。网络插件使用了Flannel ，也没有使用阿里云的Terway。现在的需求就是要把两个网络打通！
# 看了一下网上的各种方案：
[1. 腾讯云与阿里云如何建立VPN连接](https://cloud.tencent.com/edu/learning/course-2167-29514)（不过貌似阿里云侧vpn镜像找不到了，故未能跑通）
2.专线？阿里云腾讯云都有专线服务[https://cloud.tencent.com/developer/article/1731806?from=15425](https://cloud.tencent.com/developer/article/1731806?from=15425)。这样的也可以尝试一下？
3.WireGuard[米开朗基杨](https://icloudnative.io/)大佬写过一系列的文章；如：[基于 WireGuard 和 OpenVPN 的混合云基础架构建设](https://www.modb.pro/db/144660)
我也选择了WireGuard的方案.....
以下测试都基于新环境搭建，没有敢在现有的环境去搞......
# 终极实现目标
**三个vpc **
就先以ABC命名吧 !**A B 网络双向互通**，**c网络可以连接b**，**A网络可以连接C**?初步规划每个集群起码有2台服务器以上，可以ping通ssh目标网络服务器？恩 还可以在每个网络k8s集群中搞一个nginx service，用curl掉一下测试应用的访问？初步就算那么想的！
注：所谓互通都包括容器网络的通信！
## VPC子网规划
还是依赖与这个神奇的工具：[http://www.ab126.com/web/3552.html](http://www.ab126.com/web/3552.html)，还是拿10.0.0.0/8去分了。**A网络**腾讯云上海vpc网络设置为10.10.0.0/16， **B网络**阿里云网络**10.20.0.0/16**，**C网络**腾讯云北京VPC**10.40.0.0/21**
### 关于A网络：
注意：创建子网subnet的时候手残了，没有注意本来wireguard-shanghai3对应上海三区，wireguard-shanghai4对应上海四区的，没有留意，就做成这样的了......
### 关于B网络
阿里云B网络创建VPC也创建了4个可用区。但是他的定义都是叫什么交换机！，如下：
注意：当然了B网络也选择了上海区域，与腾讯云A网络处于同一地区！
### 关于C网络
觉得A，B网络浪费资源了....就修改了一下子网掩码：
最终网段规划为**10.40.0.0/21**
subset子网如下：
## 关于容器的网络
### A网络容器网络
A网络容器网络CIDR172.16.0.0/16，Service CIDR172.16.252.0/22（其实就是172.16.0.0/16）
### B网络容器网络-以及阿里云ack集群的创建
恩 觉得容器网络 /16整段也有点浪费，修改一下就取172.17.0.0/20吧，本来就是演示的这些资源也都够用了，实际生产环境中，如果需要考虑多地域，or多集群，还考虑互通，应该合理划分子网资源！
由于阿里云容器服务需要填写Pod CIDR Service CIDR开始本来想直接分两个网段的但是操作失误删除了集群重建冲突了（开始用的阿里云自己的那操作系统，安装wireguard不顺畅，删除更换系统为centos7了！），就把**172.17.0.0/20**划分了四个子网取**Pod CIDR172.17.8.0/22 Service CIDR172.17.12.0/22**
### c网络容器网络-以及tke集群的简单创建
以网络c为例：容器网络依然从172.17.0.0/16子网20去分吧！选择了172.17.16.0/20段
创建tke集群可以参考下图：
打开tke控制台，选择区域北京，新建：
输入集群名称（个人定义了），关键是集群网络选择前面创建的C网络（北京有好几个vpc网络呢），配置容器网络172.17.16.0/20
比较喜欢TKE容器网络的设置好带能搞在一个段里......阿里云的还要算一下。比较麻烦了，系统选择了ubuntu20.04,也不去用腾讯云自己的TencentOS Server了，怕跟阿里云的系统一样安装wireguard有问题(其实可以参考非标准内核的安装方式，懒得看了)......
下一步,特意添加了两台cvm且不在同一个subset：
默认下一步吧选择自己的登陆方式，我这里选择了自己的ssh-key方式！
可选组件就直接默认了，毕竟我这里主要是演示wireguard组网！下一步：
同意，完成等待创建ing......
c集群 两台server 10.40.2.6将安装**wireguard,**10.40.3.14后续作测试。
# wireguard的安装
## 理一遍关系
注：阿里云ack操作系统智能选择centos7与alios 阿里云系统内核不是标准内核故操作系统我使用的centos7，腾讯云tke集群我用的是ubuntu 20.4系统！
每个个集群都初始保证两台server以上
### A集群资源：
vpc网络资源10.10.0.0/16
容器网络资源：172.16.0.0/16
| 主机名 | ip | subset | 是否安装wireguard |
| --- | --- | --- | --- |
| VM-4-8-ubuntu | 10.10.4.8 | 上海二区 | 是 |
| VM-4-17-ubuntu | 10.10.4.17 | 上海二区 | 否 |
| VM-2-4-ubuntu | 10.10.2.4 | 上海一区 | 否 |
### B集群资源：
**vpc网络资源10.20.0.0/16**
** 容器网络资源：Pod CIDR172.17.8.0/22 Service CIDR172.17.12.0/22(17.17.0.0/20)**
| 主机名 | ip | 交换机（subset） | 是否安装wireguard |
| --- | --- | --- | --- |
| iZuf6fxoj4zcqlpe8jupv2Z | **10.20.4.42** | 上海 可用区L（wireguard-shanghai4） | 是 |
| Zuf6fxoj4zcqlpe8jupv3Z | **10.20.4.43** | 上海 可用区L（wireguard-shanghai4） | 否 |
### C集群资源：
**vpc网络资源10.40.0.0/21**
** 容器网络资源：Pod CIDR172.17.16.0/20 Service CIDR172.17.28.0/22**
| 主机名 | ip | subset | 是否安装wireguard |
| --- | --- | --- | --- |
| VM-2-16-ubuntu | **10.40.2.16 ** | 北京二区 | 是 |
| ** **VM-3-16-ubuntu | **10.40.3.16 ** | 北京三区 | 否 |
## 前置条件：
**防火墙都是关闭的，代理服务器（安装wireguard节点）开启了ip转发**
**保证net.ipv4.ip_forward = 1**
```
sysctl -p|grep ip_forward
net.ipv4.ip_forward = 1
```
## A C网络各一节点安装wireguard
初步选择在10.10.4.8这台cvm安装**wireguard**
**注：**由于A C都是tke，且系统相同，我的安装演示都是在**10.40.2.16**节点上！主要是开始操作的时候没有截图......
```
root@VM-2-16-ubuntu:~# uname -a
Linux VM-2-6-ubuntu 5.4.0-121-generic #137-Ubuntu SMP Wed Jun 15 13:33:07 UTC 2022 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
```
内核5.4
```
sudo apt upgrade
sudo apt install wireguard-dkms wireguard-tools -y
sudo mkdir /etc/wireguard/keys
cd /etc/wireguard/keys
sudo wg genkey > vpn-gw.key
sudo wg pubkey < vpn-gw.key > vpn-gw.pub
```
检查下 wireguard 模块是否已经加载，如果没有加载，试下执行 modprobe wireguard加载模块
```
root@VM-2-16-ubuntu:/etc/wireguard/keys# lsmod |grep wire
root@VM-2-16-ubuntu:/etc/wireguard/keys# modprobe wireguard && lsmod | grep wireguard
wireguard 212992 0
ip6_udp_tunnel 16384 1 wireguard
udp_tunnel 16384 1 wireguard
```
注意：一般推荐是升级一下内核到linux-kernel 5.6以上，5.6kernel已经内置wireguard的mod,but鉴于集群的稳定性，我没有升级内核
## B网络一节点安装wireguard
B网络服务器系统为centos7故yum操作安装wireguard:
```
yum install epel-release https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.el7.elrepo.noarch.rpm
yum install yum-plugin-elrepo
yum install kmod-wireguard wireguard-tools
#检查下 wireguard 模块是否已经加载，如果没有加载，试下执行 modprobe wireguard加载模块
modprobe wireguard
modprobe wireguard && lsmod | grep wireguard
```
注：关于内核是否升级看个人意愿。或者找一个额外机器升级....为了维护集群稳定性，未能升级内核
# A B网络互通
基本就是实现下图这样B网络中容器and vpc网络通过cvm 10.20.4.42的公网ip 到A网络10.10.4.8的公网Ip 路由访问A网络中资源，反之A网络容器and vpc网络资源通过10.10.4.8的公网ip到B网络的10.20.4.42的公网ip路由访问B网络中资源（自己的理解，可能语言表达有误）
注意：10.30.0.1/24 10.10.30.2/24为wareguard网络，避免与各个网络地址冲突！
## 名词解释：
- Interface
Address：这个是开启wg之后本机的隧道IP
ListenPort：这个就设置51820了忘了看了哪个文章的了
PrivateKey:本机的私钥/etc/wireguard/keys/vpn-gw.key
- Peer
Public Key: 服务端(就是要连接的网络的有公网ip,安装wireguard的节点)的公钥即需要连接的对方10.20.4.42的/etc/wireguard/keys/vpn-gw.pub
Allow IPs: 需要走隧道的IP段, 一般包含隧道自身IP段, 以及要借道隧道的IP段, 但是这里设置并不会产生对应的route
Endpoint: 服务端的IP和端口
Persis.Keepalive: 25 保持活动的时间间隔
## A网络10.10.4.8节点配置
10.10.4.8节点wg0.conf配置
cat /etc/wireguard/ wg0.conf
```
[Interface]
Address = 10.30.0.1/24
ListenPort = 51820
PrivateKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
SaveConfig = false
MTU = 1420
# Internet Gateway config: nat wg0 out to the internet on ens5
PostUp = iptables -A FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
PostDown = iptables -D FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -D POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
[Peer]
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
AllowedIPs = 10.30.0.0/24,10.20.0.0/16,172.17.0.0/20
[Peer]
# Client1: aliyun-shanghai
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Endpoint = xxxxxxxx:51820
AllowedIPs = 10.30.0.2/24,10.20.0.0/16,172.17.0.0/20
PersistentKeepalive = 25
```
## B网络10.20.4.42节点配置
10.20.4.42节点wg0.conf配置
cat /etc/wireguard/ wg0.conf
```
[Interface]
Address = 10.30.0.2/24
ListenPort = 51820
PrivateKey = xxxxxxxx
SaveConfig = false
MTU = 1420
# Internet Gateway config: nat wg0 out to the internet on ens5
PostUp = iptables -A FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
PostDown = iptables -D FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -D POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
[Peer]
# Client1: MacOS-Desktop
PublicKey = xxxxxxx
Endpoint = xxxxx:51820
AllowedIPs = 10.30.0.2/24,10.10.0.0/16,172.16.0.0/16
PersistentKeepalive = 25
[Peer]
PublicKey = xxxxxxxxx
AllowedIPs = 10.30.0.1/16,10.10.0.0/16,172.16.0.0/16
```
## 启动服务：
注： 10.20.4.42 10.10.4.8都启动服务，关闭服务down只是演示，保持服务up启动！
```
cd /etc/wireguard
wg-quick up wg0
```
同理关闭服务就是：
```
wg-quick down wg0
```
## 测试安装wireguard节点之间的互相通信：
10.10.4.8 ping 10.20.4.42
 10.20.4.42 ping 10.10.4.8
## vpc内自定义路由
如何ping 通vpc内其他cvm等网络资源呢？
登陆腾讯云后台私有网络控制台找到对应vpc路由表，添加到B网络的路由（关于172.17.0.0/16网段并没有与B完全匹配.....C网络的容器网络我也会路由到这里就先这样写了）
同理，阿里云后台,打开路由表
将下一条指定到服务器i-uf6fxoj4zcqlpe8jupv2即10.20.4.42节点
## 测试一下其他节点的互通:
从A网络开始开始：
**10.10.4.17 ping 10.20.4.42 10.20.4.43**
换一个subset:
**10.10.2.4 ping 10.20.4.42 10.20.4.43**
可以在A集群10.10.4.8 tcpdump看一下icmp包的抓包：
反之B网络测试：
10.20.4.43 ping 10.10.4.8 10.10.4.17 10.10.2.4
### AB 容器网络and vpc的互通：
A网络run 一个nginx deployment 并开启service:
没有开启内网访问，开启一下吧，否则都没有办法用kubectl，将生成文件内容copy到A集群任一节点用户家目录下./kube/config文件中（当然了可以不开启，直接控制台操作）
可以kubectl run or 控制台创建一个nginx镜像就好 主要是创建一个service:
#### B网络服务器对A网络容器网络的连通性测试
- B网络服务器pingA网络 nginx pod service ip
- B 网络服务器curl nginx pod service ip
#### B 网络集群创建pod 访问A 网络vpc and容器网络中应用：
```
kubectl run php --image=richarvey/nginx-php-fpm
```
注意：可以随便找个带ping curl的镜像，这个镜像我是用习惯了
```
[root@iZuf6fxoj4zcqlpe8jupv2Z wireguard]# kubectl exec -it php bash
```
- B网络集群中pod ping A网络vpc cvm地址
- B集网络集群pod ping A网络集群 中nginx pod service
- B集网络集群pod curl A网络集群 中nginx pod service
#### A网络服务器对B网络容器连通性测试
B网络创建nginx deployment svc
- 同理A 网络cvm ping B网络容器集群nginx pod svc ip
- 同理curl 测试
curl就拿一台cvm测试了。。。。。
#### A 网络集群创建pod 访问B网络vpc and容器网络中应用：
```
kubectl run php --image=richarvey/nginx-php-fpm
```
```
root@VM-4-17-ubuntu:~/.kube# kubectl exec -it php bash
bash-5.1# ping 10.20.4.42
bash-5.1# ping 10.20.4.43
```
ping 容器网络
# C连接B连通性测试
## 配置类：
由图中关系可见需要在10.20.4.42节点允许10.30.0.3/24的通信
### B集群10.20.4.42节点wg0.conf增加10.30.0.3相关设置
```
[Peer]
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxx
AllowedIPs = 10.30.0.3/24
```
```
[root@iZuf6fxoj4zcqlpe8jupv2Z wireguard]# wg-quick down wg0
[root@iZuf6fxoj4zcqlpe8jupv2Z wireguard]# wg-quick up wg0
```
### C集群10.40.2.16节点：
```
root@VM-2-16-ubuntu:/etc/wireguard# pwd
/etc/wireguard
root@VM-2-16-ubuntu:/etc/wireguard# cat wg0.conf
[Interface]
Address = 10.30.0.3/24
ListenPort = 51820
PrivateKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
SaveConfig = false
MTU = 1420
# Internet Gateway config: nat wg0 out to the internet on ens5
PostUp = iptables -A FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
PostDown = iptables -D FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -D POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
[Peer]
# Client1: aliyun-shanghai
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Endpoint = xxxxxxxxxxxxxx:51820
AllowedIPs = 10.30.0.2/24,10.20.0.0/16,172.17.0.0/20
PersistentKeepalive = 25
```
```
root@VM-2-16-ubuntu:/etc/wireguard# wg-quick up wg0
```
## C集群cvm ping B集群vpc and nginx pod svc
## C集群创建pod ping B集群网络 and 容器网络资源
## C 集群其他节点ping B集群网络 and 容器网络资源
en 登陆另外一节点10.40.3.16 ping B集群节点不通？
恩 依然是**路由**的问题，找到vpc 路由表，添加路由
curl就稍微看一眼了
## B集群ping C集群网络 and 容器网络资源
测试一下就好了....不通就是对的
# A连接C连通性测试
## 配置类
### C集群10.40.2.16节点
```
root@VM-2-16-ubuntu:/etc/wireguard# cat wg0.conf
[Interface]
Address = 10.30.0.3/24
ListenPort = 51820
PrivateKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
SaveConfig = false
MTU = 1420
# Internet Gateway config: nat wg0 out to the internet on ens5
PostUp = iptables -A FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
PostDown = iptables -D FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -D POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
[Peer]
# Client1: aliyun-shanghai
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Endpoint = xxxxxxxxxxxxx:51820
AllowedIPs = 10.30.0.2/24,10.20.0.0/16,172.17.0.0/20
PersistentKeepalive = 25
[Peer]
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
AllowedIPs = 10.30.0.1/24
```
**wg-quick重启wg0服务**
```
root@VM-2-16-ubuntu:/etc/wireguard# wg-quick down wg0
root@VM-2-16-ubuntu:/etc/wireguard# wg-quick up wg0
```
### A集群10.0.4.8节点：
```
root@VM-4-8-ubuntu:/etc/wireguard# cat wg0.conf
[Interface]
Address = 10.30.0.1/24
ListenPort = 51820
PrivateKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxx
SaveConfig = false
MTU = 1420
# Internet Gateway config: nat wg0 out to the internet on ens5
PostUp = iptables -A FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
PostDown = iptables -D FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -D POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
[Peer]
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
AllowedIPs = 10.30.0.0/24,10.20.0.0/16,172.17.0.0/20
[Peer]
# Client1: aliyun-shanghai
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Endpoint = xxxxxxxxxxxxx:51820
AllowedIPs = 10.30.0.2/24,10.20.0.0/16,172.17.0.0/20
PersistentKeepalive = 25
[Peer]
# Client1: wireguard-beijing
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxx
Endpoint = xxxxxxxxxxxxxxxxx:51820
AllowedIPs = 10.30.0.3/24,10.40.0.0/21,172.17.16.0/20
PersistentKeepalive = 25
```
```
root@VM-4-8-ubuntu:/etc/wireguard# wg-quick down wg0
root@VM-4-8-ubuntu:/etc/wireguard# wg-quick up wg0
```
## 强调一下 防火墙 udp:51820
前面没有说特意拿C网络来说一下。防火墙要开通UDP:51820(或者着针对自己的ip地址)，前面AB集群我都默认打开了。不开通的时候是ping 不通的，打开tcp:51820依然不通，打开udp：51820就可以ping 通了！
## A集群CVM10.10.4.8（wireguard）节点ping C集群网络 and 容器网络资源
## A集群进入容器pingC集群网络 and 容器网络资源
## A集群其他CVM节点（安装wireguard节点外节点）ping C集群网络资源
A网络其他cvm ping C网络一定记得手动添加路由：
## C集群 ping A集群
草草测试一下吧吧......
# 问题来了：
上面 A B CB AC的测试再作一遍发现....AB不通了：
看一眼AB 节点的配置文件
A集群
B集群
初步怀疑两个集群配置文件里面有冲突了？过程就是一次次改尝试
## 最终配置文件如下：
A集群10.0.4.8节点
```
[Interface]
Address = 10.30.0.1/24
ListenPort = 51820
PrivateKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
SaveConfig = false
MTU = 1420
# Internet Gateway config: nat wg0 out to the internet on ens5
PostUp = iptables -A FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
PostDown = iptables -D FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -D POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
#[Peer]
#PublicKey =xxxxxxxxxxxxxxx
#AllowedIPs = 10.30.0.2/24
[Peer]
# Client1: aliyun-shanghai
PublicKey =xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Endpoint = xxxxxx:51820
AllowedIPs = 10.30.0.2/32,10.20.0.0/16,172.17.0.0/20
PersistentKeepalive = 25
[Peer]
# Client1: wireguard-beijing
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxx
Endpoint = xxxxxxxx:51820
AllowedIPs = 10.30.0.3/32,10.40.0.0/21,172.17.16.0/20
PersistentKeepalive = 25
```
B集群10.20.4.42节点
```
[Interface]
Address = 10.30.0.2/24
ListenPort = 51820
PrivateKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
SaveConfig = false
MTU = 1420
# Internet Gateway config: nat wg0 out to the internet on ens5
PostUp = iptables -A FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
PostDown = iptables -D FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -D POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
#[Peer]
#PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
#AllowedIPs = 10.30.0.1/24
[Peer]
# Client1: MacOS-Desktop
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Endpoint = xxxxxxxxxxxxxxxxxxx:51820
AllowedIPs = 10.30.0.1/32,10.10.0.0/16,172.16.0.0/16
PersistentKeepalive = 25
[Peer]
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
AllowedIPs = 10.30.0.3/24
```
C集群10.40.2.16节点
```
[Interface]
Address = 10.30.0.3/24
ListenPort = 51820
PrivateKey = xxxxxxxxxxxxxxx
SaveConfig = false
MTU = 1420
# Internet Gateway config: nat wg0 out to the internet on ens5
PostUp = iptables -A FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
PostDown = iptables -D FORWARD -i wg0 -j ACCEPT; iptables -t nat -D POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
[Peer]
# Client1: aliyun-shanghai
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxx
Endpoint = xxxxxxx:51820
AllowedIPs = 10.30.0.2/32,10.20.0.0/16,172.17.0.0/20
PersistentKeepalive = 25
[Peer]
PublicKey = xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
AllowedIPs = 10.30.0.1/32
```
```
wg-quick down wg0
wg-quick up wg0
```
重复一遍各种Ping curl测试通过！
# 总结：
1. wireguard跨网 组网还是很方便的
1. 两个网络组网还好，三个组网要注意下子网掩码或者各种的冲突，不知道是否会覆盖冲突......
1. 网络基础还是薄弱，没有搞太明白....但是好歹三个网络的测试搞通了
1. 安全组防火墙的放行
1. 新增自定义路由策略的添加
