概述
K8s 集群内部的 Pod 默认是不对外提供访问,只能在集群内部进行访问。这样做是为什么呢?
Kubernetes 设计时遵循最小权限原则,即组件仅获得完成其任务所需的最少权限。直接暴露 Pod 给外部网络可能会引入安全隐患,比如让攻击者更容易定位和攻击运行在 Pod 内的服务。通过限制 Pod 的直接访问,Kubernetes 鼓励使用更安全的服务暴露机制。
Kubernetes 设计鼓励使用 Service 来抽象 Pod 的访问。Service 为一组具有相同功能的 Pod 提供一个稳定的服务访问入口,并且可以实现负载均衡。即使 Pod 因为故障重建或扩展,Service 依然能够透明地路由流量到新的或现有的 Pod 实例,从而保证服务的高可用性和弹性。
外部要访问集群内部的 Pod 常用的有以下几种方式:
hostNetwork:直接使用宿主机网络的方式
HostPort:在 Pod 定义中直接将容器端口映射到宿主机端口,绕过 Service 层,外部可通过 节点 IP + HostPort
直接访问 Pod。
port-forward:用于在本地计算机和集群内运行的 Pod 之间建立临时的网络连接,实现端口转发。通常用于开发或者测试
service:通过 service 的 nodePort 来进行访问
ingress:通过 ingress 来进行访问,类似 nginx
HostNetwork 方式
这种方式通常用于开发、测试环境,不推荐生产环境使用。
直接使用宿主机网络的方式,使用方式如下:hostNetwork <boolean>
是否使用主机网络模式,默认为 false,如果设置为 true,表示使用宿主机网络
使用 hostNetwork 方式不要使用 deploy 部署的方式,这样会导致所有的 Pod 的端口都被占用
推荐使用 Pod 部署的方式示例:
# 定义deploy文件
[root@master01 ~/deploy]# cat deploy-tomcat.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: deployment-tomcat
namespace: default
spec:
# 定义更新策略
strategy:
type: RollingUpdate
rollingUpdate:
maxSurge: 1
maxUnavailable: 1
replicas: 10
selector:
matchLabels:
app: tomcat
template:
metadata:
name: pod-tomcat
labels:
app: tomcat
spec:
# 使用hostNetwork的方式暴漏端口访问方式
hostNetwork: true
containers:
- name: container-tomcat
image: tomcat:9.0
restartPolicy: Always
# 创建
[root@master01 ~/deploy]# kubectl apply -f deploy-tomcat.yaml
deployment.apps/deployment-tomcat created
复制代码
查看 Pod 的启动状态
[root@master01 ~/deploy]# kubectl get po -o wide | grep deployment-tomcat
deployment-tomcat-577bcdbddc-5xvpl 0/1 CrashLoopBackOff 2 (27s ago) 56s 10.0.0.31 node01 <none> <none>
deployment-tomcat-577bcdbddc-c7mbs 0/1 CrashLoopBackOff 2 (21s ago) 56s 10.0.0.32 node02 <none> <none>
deployment-tomcat-577bcdbddc-dn7qb 0/1 CrashLoopBackOff 2 (21s ago) 56s 10.0.0.31 node01 <none> <none>
deployment-tomcat-577bcdbddc-ffp4f 0/1 CrashLoopBackOff 2 (21s ago) 56s 10.0.0.31 node01 <none> <none>
deployment-tomcat-577bcdbddc-fpsb5 1/1 Running 0 56s 10.0.0.31 node01 <none> <none>
deployment-tomcat-577bcdbddc-gj9wg 1/1 Running 0 56s 10.0.0.32 node02 <none> <none>
deployment-tomcat-577bcdbddc-jnvg5 0/1 CrashLoopBackOff 2 (27s ago) 56s 10.0.0.32 node02 <none> <none>
deployment-tomcat-577bcdbddc-qsxhj 0/1 CrashLoopBackOff 2 (21s ago) 56s 10.0.0.32 node02 <none> <none>
deployment-tomcat-577bcdbddc-swts5 0/1 CrashLoopBackOff 2 (21s ago) 56s 10.0.0.31 node01 <none> <none>
deployment-tomcat-577bcdbddc-x6lb2 0/1 CrashLoopBackOff 2 (21s ago) 56s 10.0.0.32 node02 <none> <none>
复制代码
这里有很多 Pod 未启动成功,即使启动成功了也访问不了,为什么呢?查看一下日志,发现是对应的端口被占用了,我们上面提到过,hostNetwork 是使用宿主机的网络,也会使用宿主机的端口,所以当 Pod 调度过去之后端口被其它的 Pod 占用了
那么为什么启动的 Pod 也访问不了呢?因为 deploy 部署的时候所有的 Pod 都是同时创建的,都去争抢宿主机的端口,这就导致谁也抢不到需要绑定的端口
[root@master01 ~/deploy]# kubectl logs -f deployment-tomcat-577bcdbddc-qsxhj
16-May-2025 15:46:31.134 SEVERE [main] org.apache.catalina.core.StandardServer.await Failed to create server shutdown socket on address [localhost] and port [8005] (base port [8005] and offset [0])
java.net.BindException: Address already in use
at java.base/sun.nio.ch.Net.bind0(Native Method)
at java.base/sun.nio.ch.Net.bind(Net.java:565)
at java.base/sun.nio.ch.Net.bind(Net.java:554)
at java.base/sun.nio.ch.NioSocketImpl.bind(NioSocketImpl.java:636)
at java.base/java.net.ServerSocket.bind(ServerSocket.java:391)
at java.base/java.net.ServerSocket.<init>(ServerSocket.java:278)
at org.apache.catalina.core.StandardServer.await(StandardServer.java:537)
at org.apache.catalina.startup.Catalina.await(Catalina.java:829)
at org.apache.catalina.startup.Catalina.start(Catalina.java:777)
at java.base/jdk.internal.reflect.DirectMethodHandleAccessor.invoke(DirectMethodHandleAccessor.java:103)
at java.base/java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:580)
at org.apache.catalina.startup.Bootstrap.start(Bootstrap.java:345)
at org.apache.catalina.startup.Bootstrap.main(Bootstrap.java:476)
复制代码
使用 Pod 进行部署
[root@master01 ~/pod]# cat pod-tomcat.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-tomcat
spec:
hostNetwork: true
containers:
- name: container-tomcat
image: tomcat:latest
imagePullPolicy: Always
[root@master01 ~/pod]# kubectl apply -f pod-tomcat.yaml
pod/pod-tomcat created
# 查看pod调度到哪个节点
[root@master01 ~/pod]# kubectl get po -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-tomcat 1/1 Running 0 7s 10.0.0.32 node02 <none> <none>
复制代码
访问一下
查看 Pod 调度到哪个节点上,用节点 IP 进行访问,例如我使用 10.0.0.32 节点的 IP 进行访问
# 验证端口是否存在,tomcat端口为8080
[root@node02 ~]# ss -lntup | grep 8080
tcp LISTEN 0 100 *:8080 *:* users:(("java",pid=2141262,fd=44))
# 在master节点进行curl访问
[root@master01 ~/pod]# curl 10.0.0.32:8080
<!doctype html><html lang="en"><head><title>HTTP Status 404 – Not Found</title>...
复制代码
HostPort
在 Pod 定义中直接将容器端口映射到宿主机端口,绕过 Service 层,外部可通过 节点 IP + HostPort
直接访问 Pod。
这种方式在 k8s v1.23.17+版本之后不会有端口监听,是采用 iptables 来进行转发规则。
示例:
# 定义资源文件
[root@master01 ~/pod]# cat pod-tomcat.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-tomcat
spec:
containers:
- name: container-tomcat
image: tomcat:latest
imagePullPolicy: Always
ports:
- name: http
# 容器的端口
containerPort: 8080
# 映射到宿主机的端口
hostPort: 8080
# 指定端口协议
protocol: TCP
# 创建Pod
[root@master01 ~/pod]# kubectl apply -f pod-tomcat.yaml
pod/pod-tomcat created
复制代码
访问测试
# 查看Pod调度到哪个节点
[root@master01 ~/pod]# kubectl get po -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-tomcat 1/1 Running 0 28s 100.95.185.255 node02 <none> <none>
# 通过分配的IP进行访问
[root@master01 ~/pod]# curl 100.95.185.255:8080
<!doctype html><html lang="en"><head><title>HTTP Status 404 – Not Found</title>...
# 通过宿主机IP进行访问
[root@master01 ~/pod]# curl 10.0.0.32:8080
<!doctype html><html lang="en"><head><title>HTTP Status 404 – Not Found</title>...
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port-forward 方式
kubectl port-forward
是 Kubernetes 命令行工具 (kubectl) 提供的一个功能,用于在本地计算机和集群内运行的 Pod 之间建立临时的网络连接,实现端口转发。通常用于开发或者测试
基本语法
kubectl port-forward POD [LOCAL_PORT:]REMOTE_PORT [-n NAMESPACE] --address IP地址 --pod-running-timeout 300
复制代码
参数解析:
POD: 需要转发端口的 Pod 的名称或标签选择器。
LOCAL_PORT: 本地计算机上的端口号,可选。如果不指定,Kubernetes 会随机选择一个可用的本地端口。
REMOTE_PORT: Pod 中需要转发的端口号。
-n NAMESPACE: 指定 Pod 所在的命名空间,如果不在当前上下文中,则需要指定。
--address:指定外部访问的地址
--pod-running-timeout: 参数设置等待 Pod 运行的最长时间,超过这个时间命令会退出
示例
# 创建deploy
[root@master01 ~/deploy]# cat deploy-tomcat.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: deployment-tomcat
namespace: default
spec:
# 定义更新策略
strategy:
type: RollingUpdate
rollingUpdate:
maxSurge: 1
maxUnavailable: 1
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: tomcat
template:
metadata:
name: pod-tomcat
labels:
app: tomcat
spec:
containers:
- name: container-tomcat
image: tomcat:9.0
restartPolicy: Always
[root@master01 ~/deploy]# kubectl apply -f deploy-tomcat.yaml
deployment.apps/deployment-tomcat created
复制代码
进行 port-forward
[root@master01 ~/deploy]# kubectl port-forward deployment-tomcat-7ddf96c4d8-mgqzf 8080:8080 --address 0.0.0.0
Forwarding from 0.0.0.0:8080 -> 8080
复制代码
访问测试
# curl访问
[root@node01 ~]# curl 10.0.0.30:8080
<!doctype html><html lang="en"><head><title>HTTP Status 404 – Not Found
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浏览器访问,这里 404 只是表示没有资源,但是访问成功了
service 的方式
service 有两种方式可以将 Pod 对外提供访问,分别是 NodePort 和 Loadbanlacer
ingress 的方式(生产环境推荐!!!)
Ingress 相当于一个 7 层的负载均衡器,是 kubernetes 对反向代理的一个抽象,它的工作原理类似于 Nginx,可以理解成在 Ingress 里建立诸多映射规则,Ingress Controller 通过监听这些配置规则并转化成 Nginx 的反向代理配置 , 然后对外部提供服务
文章转载自:huangSir-devops
原文链接:https://www.cnblogs.com/huangSir-devops/p/18880897
体验地址:http://www.jnpfsoft.com/?from=001YH
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