Rozwiązywanie problemów z dostępem do sieci dla kapsułek K3s w Rancher

Zrozumienie ograniczeń sieci POD w K3S 🛜

Podczas konfigurowania klastra Kubernetes z Rancher i K3s, sieci może stać się poważnym wyzwaniem. Powszechny problem powstaje, gdy węzły pracownicze mogą dotrzeć do sieci zewnętrznych, ale kapsuły działające w tych węzłach są ograniczone. Może to być frustrujące, zwłaszcza gdy twoje węzły mają skonfigurowane odpowiednie trasy, ale twoje strąki pozostają odizolowane.

Ten scenariusz często występuje w środowiskach, w których węzły robotnicze są częścią szerszej architektury sieci. Na przykład węzły pracownicze mogą należeć do podsieci 192.168.1.x i mogą uzyskać dostęp do innej podsieci, takiej jak 192.168.2.x, za pomocą tras statycznych. Jednak kapsuły działające na tych węzłach nie są w stanie komunikować się z maszynami z 192.168.2.x.

Wyzwanie polega na tym, jak Kubernetes zarządza nawiązywaniem kontaktów i jak ruch ruchu z kapsułów do miejsc zewnętrznych. Bez odpowiedniej konfiguracji Pods mogą mieć dostęp do zasobów tylko w sieci własnego węzła, pozostawiając komputery zewnętrzne nieosiągalne. Zrozumienie, dlaczego tak się dzieje, ma kluczowe znaczenie dla znalezienia rozwiązania.

W tym artykule zbadamy, dlaczego PODS stają przed tymi ograniczeniami sieciowymi i jak umożliwić im dostęp do zewnętrznych podsieci. Poprzez praktyczne kroki i przykłady w świecie rzeczywistym pomożemy Ci wypełnić tę lukę w łączności. Zanurzmy się! 🚀

Zapewnienie łączności krzyżowej dla kapsułek K3s

Podczas wdrażania K3s Dzięki Rancherze problemy z nawiązywaniem kontaktów mogą pojawić się, gdy kapsuły muszą komunikować się z maszynami poza ich bezpośrednią podsiecią. Skrypty dostarczyły ten problem, modyfikując reguły routingu i konfigurowanie NAT (translacja adresu sieciowego). Jeden kluczowy skrypt używa iptables Aby zastosować regułę maskaradową, zapewniając, że ruch strąkowy wydaje się pochodzić z samego węzła pracownika. Pozwala to maszynom zewnętrznym reagować na kapsuły, przezwyciężając domyślną izolację sieci.

Inne podejście polega na ręcznym dodawaniu tras statycznych. Węzły pracownicze często mają dostęp do innych sieci za pomocą tras statycznych, ale kapsuły Kubernetes nie dziedziczą domyślnie te trasy. Uruchamiając skrypt, który wyraźnie dodaje trasę do 192.168.2.x za pośrednictwem bramy węzła, upewniamy się, że PODS mogą dotrzeć do tych maszyn. Jest to niezbędne w środowiskach, w których wiele wewnętrznych sieci musi się komunikować, takie jak firmy z oddzielnymi VLAN dla różnych działów.

Aby zautomatyzować proces, a Kubernetes Demonset można wdrożyć. Zapewnia to, że konfiguracje sieciowe są stosowane konsekwentnie we wszystkich węzłach w klastrze. Demonset prowadzi uprzywilejowany kontener, który wykonuje polecenia sieciowe, co czyni go skalowalnym rozwiązaniem. Ta metoda jest szczególnie przydatna podczas zarządzania dużą flotą węzłów roboczych, w której ręczna konfigurowanie każdego węzła byłoby niepraktyczne. Wyobraź sobie aplikację opartą na chmurze wymagającą dostępu do starszej bazy danych hostowanej w innej podsieci-ta konfiguracja zapewnia bezproblemową łączność.

Wreszcie testowanie jest kluczowe. Dostarczany skrypt wdraża prosty pojemnik na obróbkę, który próbuje pingować komputer zewnętrzny. Jeśli ping się powiedzie, potwierdza, że ​​poprawka łączności działa. Ten rodzaj weryfikacji w świecie rzeczywistym jest nieoceniony w środowiskach produkcyjnych, w których zepsute konfiguracje sieci mogą prowadzić do zakłóceń usług. Łącząc te podejścia-nie, trasy statyczne, automatyzację Kubernetes i testowanie na żywo-tworzymy solidne rozwiązanie dostępu do sieci krzyżowej w klastrach K3S. 🚀

#!/bin/bash
# Enable IP forwarding
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# Add NAT rule to allow pods to access external networks
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.42.0.0/16 -o eth0 -j MASQUERADE
# Persist iptables rule
iptables-save > /etc/iptables/rules.v4
# Restart networking service
systemctl restart networking

#!/bin/bash
# Add a static route to allow pods to reach 192.168.2.x
ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.1.1 dev eth0
# Verify the route
ip route show
# Make the route persistent
echo "192.168.2.0/24 via 192.168.1.1 dev eth0" >> /etc/network/interfaces
# Restart networking
systemctl restart networking

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: k3s-network-fix
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: network-fix
  template:
    metadata:
      labels:
        app: network-fix
    spec:
      hostNetwork: true
      containers:
      - name: network-fix
        image: alpine
        command: ["/bin/sh", "-c"]
        args:
        - "ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.1.1"
        securityContext:
          privileged: true

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: network-test
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox
    command: ["sh", "-c", "ping -c 4 192.168.2.10"]
  restartPolicy: Never

Optymalizacja sieci K3S pod kątem komunikacji z wieloma podsumami

Jeden kluczowy, ale często pomijany aspekt Networking K3s to rola interfejsu sieci kontenerowej (CNI) w zarządzaniu łącznością Poddop. Domyślnie K3S używa flanelowej jako swojej CNI, która upraszcza sieci, ale nie może obsługiwać zaawansowanego routingu po wyjęciu z pudełka. W przypadkach, w których PODS muszą uzyskać dostęp do zasobów poza główną podsiecią, zastąpienie flanelowania bardziej bogatym w funkcje CNI, takim jak Calico lub Cilium, może zapewnić dodatkową elastyczność i niestandardowe opcje routingu.

Kolejnym ważnym czynnikiem jest rozdzielczość DNS. Nawet jeśli routing jest odpowiednio skonfigurowany, PODS może nadal walczyć o połączenie z usługami zewnętrznymi z powodu nieprawidłowych ustawień DNS. Kubernetes zazwyczaj polega na CORODNS, które nie mogą automatycznie rozwiązywać nazwy hostów z sieci zewnętrznych. Konfigurowanie niestandardowych ustawień DNS w klastrze może pomóc zapewnić płynną komunikację między kapsułami i maszynami w innych podsieci, poprawiając zarówno dostępność, jak i wydajność.

Kluczowa rola odgrywa również również względy bezpieczeństwa. Rozszerzając dostęp POD poza sieć lokalną, reguły zapory i zasady sieci muszą być dokładnie dostosowane, aby uniknąć ujawnienia wrażliwych zasobów. Wdrożenie zasad sieciowych Kubernetes może ograniczyć niepotrzebny ruch, jednocześnie umożliwiając wymagane połączenia. Na przykład usługa internetowa działająca w POD może wymagać dostępu do zdalnej bazy danych, ale nie powinna mieć nieograniczonego dostępu do wszystkich maszyn zewnętrznych. Zarządzanie tymi zasadami skutecznie zwiększa bezpieczeństwo przy jednoczesnym utrzymaniu potrzebnej łączności. 🔐