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解决k8s无法通过svc访问其他节点pod的问题

解决k8s无法通过svc访问其他节点pod的问题

作者: HoPGoldy | 来源:发表于2019-07-03 18:16 被阅读7次

    问题描述

    有两个(或多个)运行在不同节点上的pod,通过一个svc提供服务,如下:

    root@master1:~# kubectl get pod -o wide
    NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE
    kubia-nwjcc   1/1     Running   0          33m   10.244.1.27   worker1
    kubia-zcpbb   1/1     Running   0          33m   10.244.2.11   worker2
    
    root@master1:~# kubectl get svc kubia
    NAME         TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
    kubia        ClusterIP   10.98.41.49   <none>        80/TCP    34m
    

    当透过其他pod访问该svc时(使用命令k exec kubia-nwjcc -- curl http://10.98.41.49),出现了只能访问到和自己同处于一个节点的pod的问题,访问到其他节点上的pod时会出现command terminated with exit code 7的问题,如下:

    正常访问到相同节点的pod

    root@master1:~# kubectl exec kubia-nwjcc -- curl http://10.98.41.49
      % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                     Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
    100    23    0    23    0     0   8543      0 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 11500
    You've hit kubia-nwjcc
    

    无法访问其他节点的pod

    root@master1:~# kubectl exec kubia-nwjcc -- curl http://10.98.41.49   
      % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                     Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
      0     0    0     0    0     0      0      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--     0
    curl: (7) Failed to connect to 10.98.41.49 port 80: No route to host
    command terminated with exit code 7
    

    本问题随机发生,如下:

    root@master1:~# kubectl exec kubia-nwjcc -- curl http://10.98.41.49   
    You've hit kubia-nwjcc
    root@master1:~# kubectl exec kubia-nwjcc -- curl http://10.98.41.49  
    command terminated with exit code 7
    root@master1:~# kubectl exec kubia-nwjcc -- curl http://10.98.41.49  
    command terminated with exit code 7
    root@master1:~# kubectl exec kubia-nwjcc -- curl http://10.98.41.49   
    You've hit kubia-nwjcc
    

    问题原因

    原因是因为,我是用的VirtualBox虚拟化出了两台 ubuntu 主机搭建的 k8s ,详见 virtualbox 虚拟机组网 。在组网的过程中,我采用了双网卡方案,网卡1使用NAT地址转换用来访问互联网,网卡2使用Host-only来实现虚拟机互相访问flannel默认使用了网卡1的 ip 地址,而网卡1的NAT地址转换是无法访问其他虚拟机的,从而导致的问题的产生。

    解决方案

    因为是flannel使用的默认网卡1导致了这个问题的产生,所以我们需要使用--iface参数手动指定它使用网卡2来进行通信,这就需要修改flannel的配置文件,执行如下命令即可进行修改:

    sudo kubectl edit daemonset kube-flannel-ds-amd64 -n kube-system
    

    如果你执行后出现了Error from server (NotFound): daemonsets.extensions "kube-flannel-ds-amd64" not found的问题,按照下列步骤找到其配置文件名称:

    查找flannel配置文件名

    首先输入kubectl get po -n kube-system,然后找到正在运行的flannelpod。

    root@master1:~# k get po -n kube-system
    NAME                              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    coredns-bccdc95cf-69zrw           1/1     Running   1          2d1h
    coredns-bccdc95cf-77bg4           1/1     Running   1          2d1h
    etcd-master1                      1/1     Running   6          2d1h
    kube-apiserver-master1            1/1     Running   6          2d1h
    kube-controller-manager-master1   1/1     Running   2          2d1h
    # 下面这四个都可以
    kube-flannel-ds-amd64-8c2lc       1/1     Running   4          2d1h 
    kube-flannel-ds-amd64-dflsl       1/1     Running   9          23h
    kube-flannel-ds-amd64-hgp55       1/1     Running   1          2d1h
    kube-flannel-ds-amd64-jb79v       1/1     Running   33         26h
    kube-proxy-2lz7f                  1/1     Running   0          23h
    kube-proxy-hqsdn                  1/1     Running   4          2d1h
    kube-proxy-rh92r                  1/1     Running   1          2d1h
    kube-proxy-tv4mt                  1/1     Running   0          26h
    kube-scheduler-master1            1/1     Running   2          2d1h
    

    然后使用flannel的 pod 名来查看其配置yaml。使用命令kubectl get po -n kube-system kube-flannel-ds-amd64-8c2lc -o yaml,注意修改其中的 pod 名称。在输出的内容开头可以找到ownerReferences字段,其下的name属性就是要找的配置文件名。如下:

    root@master1:~# kubectl get po -n kube-system kube-flannel-ds-amd64-8c2lc -o yaml
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      creationTimestamp: "2019-07-01T07:53:25Z"
      generateName: kube-flannel-ds-amd64-
      labels:
        app: flannel
        controller-revision-hash: 7c75959b75
        pod-template-generation: "1"
        tier: node
      name: kube-flannel-ds-amd64-8c2lc
      namespace: kube-system
      ownerReferences:
      - apiVersion: apps/v1
        blockOwnerDeletion: true
        controller: true
        kind: DaemonSet
        name: kube-flannel-ds-amd64
        uid: df09fb4c-5390-4498-b539-74cb5d90f66d
      resourceVersion: "126940"
      selfLink: /api/v1/namespaces/kube-system/pods/kube-flannel-ds-amd64-8c2lc
      uid: 31d11bc6-b8f3-492a-9f92-abac1d330663
    

    将找到的配置文件名填入sudo kubectl edit daemonset <配置文件名> -n kube-system并执行即可打开配置文件。

    修改配置文件,指定目标网卡

    在打开的配置文件中找到spec.template.spec.containers[0].args字段,如下:

    ...
    spec:
      revisionHistoryLimit: 10
      selector:
        matchLabels:
          app: flannel
          tier: node
      template:
        metadata:
          creationTimestamp: null
          labels:
            app: flannel
            tier: node
        spec:
          containers:
          # 看这里
          - args:
            - --ip-masq
            - --kube-subnet-mgr
            command:
            - /opt/bin/flanneld
            env:
    ...
    

    这个字段表示了flannel启动时都要附加那些参数,我们要手动添加参数--iface=网卡名来进行指定,如下:

    - args:
      - --ip-masq
      - --kube-subnet-mgr
      - --iface=enp0s8
    

    这里的enp0s8是我的网卡名,你可以通过ifconfig来找到自己的网卡名。

    修改完成之后输入:wq保存退出。命令行会提示:

    daemonset.extensions/kube-flannel-ds-amd64 edited
    

    这就说明保存成功了。然后就要重启所有已经存在的flannel。使用kubectl delete pod -n kube-system <pod名1> <pod名2> ...把所有的flannel删除即可。k8s 会自动按照你修改好的yaml配置重建flannel

    root@master1:~# kubectl delete pod -n kube-system \
    kube-flannel-ds-amd64-8c2lc \
    kube-flannel-ds-amd64-dflsl \
    kube-flannel-ds-amd64-hgp55 \
    kube-flannel-ds-amd64-jb79v 
    
    pod "kube-flannel-ds-amd64-8c2lc" deleted
    pod "kube-flannel-ds-amd64-dflsl" deleted
    pod "kube-flannel-ds-amd64-hgp55" deleted
    pod "kube-flannel-ds-amd64-jb79v" deleted
    

    然后再次kubectl get pod -n kube-system | grep flannel就发现所有flannel都已经重启成功了:

    root@master1:~# kubectl get pod -n kube-system | grep flannel
    kube-flannel-ds-amd64-2d6tb       1/1     Running   0          89s
    kube-flannel-ds-amd64-kp5xs       1/1     Running   0          86s
    kube-flannel-ds-amd64-l9728       1/1     Running   0          92s
    kube-flannel-ds-amd64-r87qc       1/1     Running   0          91s
    

    然后再随便找个pod试一下就可以看到问题解决了:

    root@master1:~# k exec kubia-d7kjl -- curl -s http://10.103.214.110  
    You've hit kubia-d7kjl
    root@master1:~# k exec kubia-d7kjl -- curl -s http://10.103.214.110
    You've hit kubia-d7kjl
    root@master1:~# k exec kubia-d7kjl -- curl -s http://10.103.214.110
    You've hit kubia-kdjgf
    root@master1:~# k exec kubia-d7kjl -- curl -s http://10.103.214.110
    You've hit kubia-d7kjl
    

    问题发现

    这里记录一下问题的发现经过,希望对大家有所帮助。当我一开始遇到这个问题的时候还以为是svc的问题,但是在查看了对应svcendpoint之后,并没有发现有什么显式的问题出现,如下,可以看到svc正确的识别到了已存在的两个pod

    root@master1:~# kubectl get ep kubia 
    NAME    ENDPOINTS                         AGE
    kubia   10.244.1.5:8080,10.244.3.4:8080   8h
    

    什么是endpoint?

    endpoint可以简单理解成路由导向的终点,因为 svc 是将许多个动态的 ip 映射成一个静态的 ip。那么就可以把这些动态的 pod ip 称为 svc 的endpoint

    继续说,因为在测试过程中向 svc 发了很多请求,也可以察觉到其实 svc 已经随机的将你的请求分发到了不同的 pod,只是目标 pod 不在当前节点的时候就会返回exit code 7。然后尝试一下绕过 svc 直接请求 pod,首先新建出来一个 pod,然后使用kubectl get po -o wide查看 pod ip。

    root@master1:~# kubectl get po -o wide
    NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE      NOMINATED NODE   READINESS GATES
    kubia-d7kjl   1/1     Running   0          8h    10.244.1.5   worker1   <none>           <none>
    kubia-kdjgf   1/1     Running   0          9h    10.244.3.4   worker2   <none>           <none>
    kubia-kn45c   1/1     Running   0          13s   10.244.1.6   worker1   <none>           <none>
    

    可以看到 k8s 把新的 pod 放在了worker1上,所以我们就拿这个新的 pod 去直接访问其他两个 pod。这里不能在主机上直接 ping pod ip,因为 pod 都是开放在虚拟网络10.244.x.x上的,在主机上访问不到

    访问相同节点上的 pod

    root@master1:~# k exec -it kubia-d7kjl -- ping 10.244.1.6     
    PING 10.244.1.6 (10.244.1.6): 56 data bytes
    64 bytes from 10.244.1.6: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.377 ms
    64 bytes from 10.244.1.6: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.114 ms
    ...
    

    访问不同节点上的 pod

    root@master1:~# k exec -it kubia-d7kjl -- ping 10.244.3.4
    PING 10.244.3.4 (10.244.3.4): 56 data bytes
    # 没反应了
    # 死一般寂静
    

    这么看的话其实问题不在svc上,而是两个节点之间的网络联通出现了问题。而10.244.x.x虚拟网段是通过flannel搭建的,所以问题自然就是出在它上。在翻阅了官方文档后可以发现,官方明确指出了在vagrant类型的虚拟机上运行时要注意默认网卡的问题,再结合自己的网络情况,问题就已经很明确了了。

    官方文档截图

    参考

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