一款强大的 Kubernetes API 流量查看神器

作者 | 小碗汤

来源 | 我的小碗汤

mizu 是为 Kubernetes 提供的一个简单而强大的 API 流量查看器，可以查看微服务之间的所有 API 通信，以帮助调试和排除故障。相当于 Kubernetes 的 TCPDump 和 Wireshark。

• 简单而强大的 CLI

• 丰富的过滤规则

• API 调用实时监控网络流量视图，支持的协议：

  • HTTP/1.1(REST 等)、HTTP/2(gRPC)

  • AMQP（RabbitMQ、Apache Qpid 等）

  • Kafka

  • Redis

安装前准备

mizu 组件会用到以下四个镜像：

# Linux上执行mizu tap安装时，mizu-apiserver用到
ghcr.io/up9inc/basenine:v0.3.0

# Linux上执行mizu tap安装时，mizu-apiserver用到
gcr.io/up9-docker-hub/mizu/develop:0.22.21

# mac上执行mizu tap安装时，mizu-apiserver用到
gcr.io/up9-docker-hub/mizu/main:0.22.0

# mizu install安装mizu-apiserver用到
gcr.io/up9-docker-hub/mizu-kratos/stable:0.0.0

但在国内会拉取失败，我已经将用到的镜像上传到阿里云仓库和 dockerhub 仓库，需要可自行拉取：

# 阿里云仓库
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/smallsoup/up9inc-basenine:v0.3.0
# dockerhub 仓库
smallsoup/up9inc-basenine:v0.3.0

registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/smallsoup/mizu-develop:0.22.21
smallsoup/mizu-develop:0.22.21

registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/smallsoup/mizu-main:0.22.0
smallsoup/mizu-main:0.22.0

registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/smallsoup/mizu-kratos-stable:0.0.0
smallsoup/mizu-kratos-stable:0.0.0

由于有些镜像名称是 mizu 源码中写死的不可配置（除了 agent-name），所以拉下来后需要修改 tag 后使用：

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/smallsoup/up9inc-basenine:v0.3.0 ghcr.io/up9inc/basenine:v0.3.0

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/smallsoup/mizu-develop:0.22.21 gcr.io/up9-docker-hub/mizu/develop:0.22.21

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/smallsoup/mizu-kratos-stable:0.0.0 gcr.io/up9-docker-hub/mizu-kratos/stable:0.0.0

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/smallsoup/mizu-main:0.22.0 gcr.io/up9-docker-hub/mizu/main:0.22.0

安装可执行文件

Mizu^[1]可以在GitHub 仓库^[2]下载。

下面示例在 MacOS 上安装 mizu 二进制，k8s 版本为 1.18.14。

curl -Lo mizu \
https://github.com/up9inc/mizu/releases/latest/download/mizu_darwin_amd64 \
&& chmod 755 mizu
mv mizu /usr/local/bin

生成配置

mizu CLI 使用--set config-path=提供的配置文件。如果未提供，将使用${HOME}/.mizu/config.yaml。

可以使用 CLI 参数覆盖默认值，获取默认配置参数可以运行mizu config。

使用config -r生成默认值配置文件：

# mizu config -r
Template File written to /Users/smallsoup/.mizu/config.yaml

自定义配置

编辑~/.mizu/config.yaml

tap:
    upload-interval: 10
    regex: .*
    gui-port: 8899
    proxy-host: 0.0.0.0
    namespaces: []
    analysis: false
    all-namespaces: false
    regex-masking: []
    ignored-user-agents: []
    no-redact: false
    max-entries-db-size: 200MB
    dry-run: false
    workspace: ""
    traffic-validation-file: ""
    contract: ""
    ask-upload-confirmation: true
    api-server-resources:
        cpu-limit: 750m
        memory-limit: 1Gi
        cpu-requests: 50m
        memory-requests: 50Mi
    tapper-resources:
        cpu-limit: 750m
        memory-limit: 1Gi
        cpu-requests: 50m
        memory-requests: 50Mi
    service-mesh: false
version:
    debug: false
view:
    gui-port: 8899
logs:
    file: ""
auth:
    env-name: up9.app
    token: ""
image-pull-policy: IfNotPresent
mizu-resources-namespace: mizu
telemetry: true
dump-logs: false
kube-config-path: ""
headless: false

修改的参数说明：

将配置文件中的image-pull-policy: Always改为 IfNotPresent 因为 mizu 运行时创建的 pod 使用的镜像在国内网络环境下无法正常拉取。

默认运行 mizu 需要通过本地主机访问http://localhost:8899：

# lsof -nP -iTCP -sTCP:LISTEN | grep mizu
mizu      59951 smallsoup   39u  IPv4 0xade0daed4de692db      0t0  TCP 127.0.0.1:8899 (LISTEN)

可以将tap.proxy-host更改为0.0.0.0，通过主机 IP 地址访问。

lsof -nP -iTCP -sTCP:LISTEN | grep mizu
mizu      60008 smallsoup   38u  IPv6 0xade0daed5a54616b      0t0  TCP *:8899 (LISTEN)

mizu 默认使用${HOME}/.kube/config中的配置。可以使用KUBECONFIG环境变量或--set kube-config-path=修改。我在这里使用默认的配置。

临时安装

即使用mizu tap启动，会在 kubernetes 集群创建资源，在命令终止时会自行清理资源，一般用于本地调试阶段。

mizu tap
Mizu will store up to 200MB of traffic, old traffic will be cleared once the limit is reached.
Tapping pods in namespaces "default"
+chart-1642261340-waypoint-runner-d54b5bc5c-x7w5w
+chart-1642261340-waypoint-server-0
+example-nodejs-v1-dbffc74f6-6prt4
+example-nodejs-waypoint-nodejs-8764766d8-5xfjf
+netchecker-agent-8fs2m
+netchecker-agent-hostnet-vknsm
+netchecker-server-59fcd6bf86-5mtkn
Waiting for Mizu Agent to start...
Mizu is available at http://localhost:8899

成功后，会自动打开浏览器，访问http://localhost:8899/。

这种方式安装的mizu apiserver为独立的Pod，mizu-tapper-daemon-set为Daemonset Pod。

# k get pod -n mizu
NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
mizu-api-server                2/2     Running   0          2m21s
mizu-tapper-daemon-set-hb555   1/1     Running   0          23s

# k get ds -n mizu
NAME                     DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR   AGE
mizu-tapper-daemon-set   1         1         1       1            1                     8m19s

Mizu 将存储高达 200MB 的流量数据，一旦达到限制，旧的数据将被清除。这里没有 pvc 的创建，所以保存的流量数据会随着 Pod 被删除。

永久安装

可以使用命令mizu install将 mizu 实例永久的安装在集群中：

# mizu install --config-path /root/.mizu/config.yaml
namespace/mizu created
configmap/mizu-config created
serviceaccount/mizu-service-account created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/mizu-cluster-role created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/mizu-cluster-role-binding created
role.rbac.authorization.k8s.io/mizu-role-daemon created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/mizu-role-binding-daemon created
deployment.apps/mizu-api-server created
service/mizu-api-server created
Waiting for Mizu server to start...
mizu-api-server-59fbb5fc55-5krjb pod is running
Installation completed, run `mizu view` to connect to the mizu daemon instance

这种方式安装的 mizu apiserver 为 1 副本的Deployment以及mizu-tapper-daemon-set Pod。

# kubectl  get deploy -n mizu
NAME              READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
mizu-api-server   1/1     1            1           5m34s

# kubectl  get ds -n mizu
NAME                     DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR   AGE
mizu-tapper-daemon-set   1         1         1       1            1                     3m10s

# kubectl  get pvc -n mizu
NAME                STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
mizu-volume-claim   Bound    pvc-81b8ebb6-2a72-4bc3-915d-79c943e6dfbb   700M       RWO            nfs-client     10m

同时会创建 pvc 用于存储流量数据，所以集群中需要提前有storageClass。

在 k8s 集群某一节点执行port-forward，将主机 8080 端口映射到 svc 的 80 端口：

# kubectl  port-forward --address 0.0.0.0 -n mizu  service/mizu-api-server  8080:80
Forwarding from 0.0.0.0:8080 -> 8899

此时用主机IP:8080访问即可。

体验使用

Mizu 有丰富的过滤语法，可以灵活有效地查询结果。语法可在界面上查看：

选择指定命名空间，将显示所选命名空间的流量：

过滤出 Kafka 协议：

过滤来源为ingress-nginx-controller的：

卸载

永久安装后，可以通过以下方式卸载：

# mizu  clean
Removing mizu resources

遇到的坑

域名后缀问题

mizu-tapper Daemonset Pod一直重建，查看日志发现，报错如下：

[2022-01-23T05:33:19.455+0000] INFO  ▶ socket connection to ws://mizu-api-server.mizu.svc.cluster.local/wsTapper failed: dial tcp: lookup mizu-api-server.mizu.svc.cluster.local: no such host, retrying 5 out of 30 in 2 seconds... ▶ [1 main.go:422 dialSocketWithRetry]

daemonset Pod需要连接mizu apiserver，连接地址是在启动参数中指定的。

--api-server-address ws://mizu-api-server.mizu.svc.cluster.local/wsTapper

默认使用的域名后缀为cluster.local，如果你修改过 k8s 集群的clusterDomain，则需要修改这里的值。不幸的是，这个cluster.local是写死在代码中的，需要安装之后手动edit daemonset修改。

镜像问题

mizu 组件使用到的镜像，只有mizu-api-server Pod 中一个容器的镜像可以修改：

agent-image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/smallsoup/mizu-develop:0.22.21

其他镜像都是写死在代码中的。

以上两点的不可配置，会给使用者带来很大的不便。

参考资料

[1]Mizu: https://github.com/up9inc/mizu
[2]GitHub 仓库: https://github.com/up9inc/mizu
[3]k8s 流量查看器: https://up9.com/traffic-viewer-kubernetes
[4]mizu 高级用法: https://github.com/up9inc/mizu#advanced-usage
[5]K8s的API流量查看器安装: https://www.lishuai.fun/2021/09/28/k8s-mizu/

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