NodePort高可用问题

作者: 阿乐_822e | 来源:发表于2020-10-21 16:43 被阅读0次

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笔者的环境中有这样的情况：本单位部署了k8s环境，对外暴露了一个网关地址，相关单位通过这个IP进行调用。
外部对k8s的服务调用一般有几种方式：

ingress方式：这需要本地建设DNS服务器，而本单位刚好没有；
EXTERNAL-IP方式：可以虚拟出一个不同的子网地址，但这需要网管在路由器上做一些配置；
loadbalancer模式，一般在公有云上使用，不适合；
NodePort方式：把pod的端口映射到node上，供外部访问，这也是我们采用的方式。

但在使用中，开发人员提出这样一种可能：NodePort的调用是采用k8s集群中任意一个node+映射端口号的方式，如果pod没有落在这台node上，它可以把请求转发出去；但如果提供的这个node刚好宕机/相关k8s服务宕机/网卡宕机的情况下，这个请求就没办法转发到了，这就造成这个服务实际可用时但外部却无法调用的情况。
所以这时候我们采用了nginx+keepalive的方法来实现nodeport的高可用。具体原理是：使用keepalive虚拟出VIP，再用nginx配置ip池，通过nginx来管理ip地址，实现高可用。以下为配置过程。
我们把这两个服务安装在k8s的node1/2上。

安装配置nginx反向代理

 # node0/1两台机都要做(先自行下载nginx安装包）
$ rpm -ivh nginx-1.18.0-1.el7.ngx.x86_64.rpm
# 以Eureka服务为例，它映射到了宿主机的30211端口
$ kc get svc -n dc-test-ns  
NAME         TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP      PORT(S)         AGE
......
dc-service-support-eureka    NodePort   10.96.51.210    192.168.66.201   31211:30211/TCP                   132
$ vi /etc/nginx/nginx.conf # 内容如下：
worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';                                       
    upstream gateway_pools { # ip池，把k8s所有的机器都配上
        server 192.168.53.121:30211;
        server 192.168.53.122:30211;
        server 192.168.53.123:30211;
        server 192.168.53.124:30211;
        server 192.168.53.125:30211;
        server 192.168.53.126:30211;
    }
    server {
        listen 8080;    # 这里要注意不要和已启动的端口冲突
        location / {
            proxy_pass http://gateway_pools;
            proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
        }
        access_log  logs/access_www.log  main;      
    }
}
$ systemctl enable nginx   && service nginx start

安装配置keepalived服务

$ yum install -y keepalived.x86_64 
$ vi /etc/keepalived/keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived

global_defs {
    router_id k8s
    }

vrrp_script chk_nginx 
{
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"    #监控脚本
    interval 2   # 2秒一次
    weight -20  # keepalived部署了两台所以设为20，如果三台就设为30
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP    # 两台主机都设为backup非抢占模式
    interface ens33   # 网卡接口，可用ip a 命令查看
    virtual_router_id 33  # virtual_router_id不要与本网段中已有的冲突
    priority 100
    advert_int 1   # VRRP Multicast广播周期秒数
    nopreempt      # 设置为非抢占模式必须要该参数
    authentication {
        auth_type PASS    # VRRP认证方式，主备必须一致
        auth_pass xxxx
    }

    track_script {
        chk_nginx
    }

    virtual_ipaddress {
        192.168.53.120/32 # HA虚拟地址，子掩一定要用32位，因为有外网要访问
    }
}
$ mkdir -p /etc/nginx/logs
$ systemctl enable keepalived && service keepalived start
# node1上跟上机一样配置，但要修改router_id、priority！
# nginx检查脚本
$ cat /etc/keepalived/nginx_check.sh
#!/bin/bash
stat=` ps aux |grep -v grep|grep /usr/sbin/nginx |wc -l`
    if [ $stat -eq 0 ];then
        systemctl restart nginx
        sleep 3
        if [ ` ps aux |grep -v grep|grep /usr/sbin/nginx |wc -l` -eq 0 ];then
            systemctl stop keepalived
        fi
fi
$ chmod +x /etc/keepalived/nginx_check.sh

现在VIP与反向代理都配好了，可以直接访问 http://你的VIP:8080/