如何访问K8s集群

1. 访问Rest API

直接访问Rest API一般有两种方式,一种是通过代理的模式,一种直接的http客户端访问,比较推荐第一种访问的方式。

1.1 代理模式

首先通过如下方式把代理运行起来:

screen kubectl proxy  # 通过CTL+a+d组合键放在后台运行

然后就可以访问API了,比如:

如何访问K8s集群_第1张图片

1.2 非代理模式

这种访问模式是基于ServiceAccount资源并且需要提供认证token。

首先,获取token:

k8s_token=$(kubectl get secret $(kubectl get secrets | grep -i default | awk '{print $1}') -o yaml | grep token: | awk '{print $2}' | base64 -d)

其次,获取访问API的BaseURL:

如何访问K8s集群_第2张图片

最后,通过如下方式访问API:

如何访问K8s集群_第3张图片

不过这种方式可能有时需要角色绑定,类似下面这样:

kubectl create clusterrolebinding my_role --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=default:default

2. K8s集群Pod和Service访问策略

这里的访问一般可分为集群内部访问(比如Node访问Pod、Pod间互访等)和集群外部访问,下面就从这两种访问途径聊聊它们各自的实现方式。

2.1 集群内部访问

简单总结一下,大致会有下面几种实现的方式:

  • hostNetwork

通过设置Pod的YAML的文件spec区域字段hostNetwork: true实现,其实质是实现了Pod和其所在的Node共享网络栈,如此就可以通过Node的任一IP加Pod服务的端口来实现对Pod服务的访问。

不过这种实现方式会存在两个缺点:Pod服务暴露的端口可能会与Node某个服务端口冲突;由于Pod的生命周期很短比如重启或者出现故障等原因,Pod经常会被调度到不同的Node,因此可能需要维护一个Pod和Node映射关系。

  • hostPort

这是一种直接定义Pod网络的方式,直接将容器的端口与所调度的节点上的端口路由,这样用户就可以通过宿主机的IP加上来访问Pod了,如下是这种访问方式的一个实现样例:

...
spec:
  containers:
  - name: nginx_test
    image: nginx:1.9.1
    ports:
    - containerPort: 80
      hostPort: 8900
...

如此就能够通过$HOSTIP:8900来访问该Pod的服务了,不过这种实现方式仍存在hostNetwork访问实现的第二个缺点。

  • Kubectl port-forward

在本地设置端口监听,实现对Pod端口转发,由于这种类型的转发端口是绑定在本地的,这种方式也仅适用于调试服务。

  • ClusterIP类型的Service

这个是K8s默认使用Service的方式,通过一个固定的VIP和端口去访问Pod服务,同时提供负载均衡能力,不过仅限K8s内部集群访问,比如Pod间的访问,如下是实现一个http service的YAML定义的样例:

...
spec:
  clusterIP: 10.110.14.69
  externalTrafficPolicy: Cluster
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: httpd-app
  sessionAffinity: None
...

通过kubectl create命令创建Service之后,我们可以通过如下命令看一下该Service的Endpoint资源信息:

如何访问K8s集群_第4张图片

从上图不难看出,该Service对应了后端的三个Pod,我们实际使用中通过10.110.14.69:80实现对后端HTTP服务的访问。

2.2 集群外部访问

  • NodePort

基于ClusterIP的功能,为Service在K8s集群中的每个Node绑定一个端口(即NodePort),这样就可以通过每个Node的IP加上这个端口去实现访问,kube-proxy会自动将流量以round-robin的方式转发给该service的每一个pod。

配置方法基本与ClusterIP类型的Service相同,只不过需要在spec区域加上字段type: NodePort,当然也可以指定具体的nodePort值(默认范围30000-32767)或者任其随机分配。

这种服务暴露方式,无法让你指定自己想要的应用常用端口,不过可以在集群上再部署一个反向代理作为流量入口。

  • LoadBalancer

只能在Service内定义(作为一种Service type),基于NodePort和公有云提供的负载均衡器,通过负载均衡器把外部请求转发到NodePort进而实现对Pod服务的访问。

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
name: my-nginx
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
  - port: 80
  selector:
    run: my-nginx
  name: my-nginx

创建好Service之后查看一下服务信息:

root@vinefu-dev:~#kubectl get svc my-nginx
NAME       CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP     PORT(S)          AGE
my-nginx   10.97.121.42   10.13.242.236   80:30051/TCP     39s

如此对内可以通过10.97.121.42:80去访问;对外一方面可以通过Node IP加上端口30051访问,另一方面还可以通过EXTERNAL-IP 10.13.242.236:80去访问。

  • Ingress

Ingress是授权入站连接到达集群服务的规则集合,提供了外部访问内部的入口,Ingress 支持将 Service 暴露到 Kubernetes 集群外,同时可以自定义 Service 的访问策略。Ingress 能够把 Service 配置成外网能够访问的 URL,也支持提供按域名访问的虚拟主机功能。例如,通过负载均衡器实现不同的二级域名到不同 Service 的访问。

另外要实现Ingress,需提前安装好对应的Ingress Controller。Ingress用作将原来需要手动配置的规则抽象成一个 Ingress 对象,使用 YAML 格式的文件来创建和管理。Ingress Controller用作通过与 Kubernetes API 交互,动态的去感知集群中 Ingress 规则变化,下面举一个典型的Ingress YAML定义样例:

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: test
spec:
  rules:
  - host: foo.bar.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: s1
          servicePort: 80
        path: /bar
  - host: bar.foo.com
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: s2
          servicePort: 80
        path: /foo

通过kubectl create -f命令创建完Ingress对象后,只要服务(s1,s2)存在,Ingress controller就会将提供一个满足该Ingress的特定loadbalancer实现。

3. 文档参考

Ingress解析

浅析从外部访问 Kubernetes 集群中应用的几种方式

从外部访问Kubernetes中的Pod

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