Resolvendo problemas de acesso à rede para pods K3s em fazendeiro

Entendendo as limitações da rede de pods em K3s 🛜

Ao configurar um cluster de Kubernetes com Rancher e K3s, as redes podem se tornar um grande desafio. Um problema comum surge quando os nós do trabalhador podem atingir redes externas, mas os pods em execução nesses nós são restritos. Isso pode ser frustrante, especialmente quando seus nós têm as rotas apropriadas configuradas, mas suas vagens permanecem isoladas.

Esse cenário é frequentemente encontrado em ambientes em que os nós dos trabalhadores fazem parte de uma arquitetura de rede mais ampla. Por exemplo, os nós do seu trabalhador podem pertencer à sub -rede 192.168.1.x e podem acessar outra sub -rede, como 192.168.2.x, através de rotas estáticas. No entanto, as vagens que executam nesses nós são incapazes de se comunicar com máquinas em 192.168.2.x.

O desafio aqui está na maneira como o Kubernetes gerencia a rede e como o tráfego flui de pods para destinos externos. Sem configuração adequada, os pods podem apenas acessar recursos na rede de seu próprio nó, deixando inacessíveis de máquinas externas. Entender por que isso acontece é crucial para encontrar uma solução.

Neste artigo, exploraremos por que os pods enfrentam essas restrições de rede e como permitir que eles acessem sub -redes externas. Através de etapas práticas e exemplos do mundo real, ajudaremos você a preencher essa lacuna de conectividade. Vamos mergulhar! 🚀

Comando	Exemplo de uso
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.42.0.0/16 -o eth0 -j MASQUERADE	Adiciona uma regra de NAT (tradução de endereço de rede) para permitir que os pods se comuniquem com redes externas, mascarando seu IP de origem.
echo 1 >echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward	Ativa o encaminhamento de IP, permitindo que os pacotes de uma rede sejam roteados para outro, o que é essencial para a comunicação cruzada.
ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.1.1 dev eth0	Adiciona manualmente uma rota estática, direcionando o tráfego para a rede 192.168.2.x através do gateway 192.168.1.1.
iptables-save >iptables-save > /etc/iptables/rules.v4	Persiste as regras iptables para que elas permaneçam ativas após uma reinicialização do sistema.
systemctl restart networking	Reinicia o serviço de rede para aplicar rotas recém -configuradas e regras de firewall.
hostNetwork: true	Uma configuração do Kubernetes POD que permite que um contêiner compartilhe a rede do host, ignorando as restrições de rede internas de cluster.
securityContext: { privileged: true }	Concede um recipiente Kubernetes Permissões elevadas, permitindo que ele modifique as configurações de rede na máquina host.
ip route show	Exibe a tabela de roteamento atual, ajudando a depurar problemas de conectividade entre sub -redes.
command: ["sh", "-c", "ping -c 4 192.168.2.10"]	Executa um teste de conectividade de rede básico dentro de um POD Kubernetes para verificar o acesso externo.
echo "192.168.2.0/24 via 192.168.1.1 dev eth0" >>echo "192.168.2.0/24 via 192.168.1.1 dev eth0" >> /etc/network/interfaces	Adiciona uma rota estática persistente ao arquivo de configuração de rede do sistema, garantindo que ele permaneça após a reinicialização.

Garantir a conectividade de rede cruzada para vagens K3S

Ao implantar Com o fazendeiro, os problemas de rede podem surgir quando as vagens precisam se comunicar com máquinas fora de sua sub -rede imediata. Os scripts forneceram abordar esse problema modificando as regras de roteamento e configurando o NAT (tradução de endereços de rede). Um script -chave usa Para aplicar uma regra de mascarar, garantir que o tráfego de pod pareça vir do próprio nó do trabalhador. Isso permite que as máquinas externas respondam às pods, superando o isolamento de rede padrão.

Outra abordagem envolve adicionar manualmente rotas estáticas. Os nós do trabalhador geralmente têm acesso a outras redes por meio de rotas estáticas, mas os pods do Kubernetes não herdam essas rotas por padrão. Ao executar um script que adiciona explicitamente uma rota a 192.168.2.x através do gateway do nó, garantimos que as vagens possam alcançar essas máquinas. Isso é essencial em ambientes em que várias redes internas precisam se comunicar, como empresas com VLANs separadas para diferentes departamentos.

Para automatizar o processo, um pode ser implantado. Isso garante que as configurações de rede sejam aplicadas de forma consistente em todos os nós no cluster. O Damonset executa um contêiner privilegiado que executa comandos de rede, tornando -o uma solução escalável. Esse método é particularmente útil ao gerenciar uma grande frota de nós do trabalhador, onde configurar manualmente cada nó seria impraticável. Imagine um aplicativo baseado em nuvem precisando de acesso a um banco de dados herdado hospedado em outra sub-rede-essa configuração garante conectividade perfeita.

Finalmente, o teste é crucial. O script fornecido implanta uma cápsula de BusyBox simples que tenta ping em uma máquina externa. Se o ping for bem -sucedido, confirmará que a correção de conectividade está funcionando. Esse tipo de verificação do mundo real é inestimável em ambientes de produção, onde configurações de rede quebradas podem levar a interrupções do serviço. Ao combinar essas abordagens-NAT, rotas estáticas, automação de Kubernetes e testes ao vivo-criamos uma solução robusta para acesso à rede cruzada em clusters 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

Otimizando a rede K3S para comunicação multi-substituída

Um aspecto crucial, mas muitas vezes esquecido é o papel da interface de rede de contêineres (CNI) no gerenciamento da conectividade do POD. Por padrão, o K3S usa flanela como seu CNI, que simplifica a rede, mas pode não suportar roteamento avançado para fora da caixa. Nos casos em que os pods precisam acessar recursos fora de sua sub-rede primária, a substituição da flanela por um CNI mais rico em recursos, como o Calico ou o Cílio, pode fornecer flexibilidade adicional e opções de roteamento personalizadas.

Outro fator importante é a resolução do DNS. Mesmo que o roteamento seja configurado corretamente, os pods ainda poderão lutar para se conectar a serviços externos devido a configurações incorretas de DNS. O Kubernetes normalmente conta com o COREDNS, que pode não resolver automaticamente nomes de host de redes externas. A definição de configurações de DNS personalizadas dentro do cluster pode ajudar a garantir uma comunicação suave entre pods e máquinas em outras sub -redes, melhorando a acessibilidade e o desempenho.

As considerações de segurança também desempenham um papel fundamental. Ao estender o acesso ao POD além da rede local, as regras do firewall e as políticas de rede devem ser ajustadas cuidadosamente para evitar expor recursos confidenciais. A implementação das políticas de rede da Kubernetes pode restringir o tráfego desnecessário, permitindo as conexões necessárias. Por exemplo, um serviço da Web em execução em um POD pode precisar de acesso a um banco de dados remoto, mas não deve ter acesso irrestrito a todas as máquinas externas. O gerenciamento dessas políticas aumenta efetivamente a segurança, mantendo a conectividade necessária. 🔐

1. Por que os nós do trabalhador podem acessar redes externas, mas os pods não podem?
2. As vagens usam um interno rede, separada da pilha de rede do host. Por padrão, eles não herdam as rotas estáticas do nó do trabalhador.
3. Como posso permitir que os pods do K3S acessem uma sub -rede externa?
4. Você pode modificar as regras de roteamento usando ou adicione rotas estáticas com Para habilitar a comunicação do POD com máquinas externas.
5. A flanela suporta o roteamento cruzado?
6. Não, a flanela não fornece roteamento avançado por padrão. Substituindo -o por Calico ou Cílio oferece mais controle sobre políticas e rotas de rede.
7. As políticas de rede Kubernetes podem ajudar a gerenciar o acesso externo?
8. Sim, eles permitem que você defina regras para as quais os pods podem se comunicar com serviços externos, melhorando a segurança e a conectividade.
9. Qual é a melhor maneira de testar se um pod pode alcançar uma máquina externa?
10. Implantar um pod temporário usando com uma imagem como o BusyBox, depois use ou Dentro do pod para verificar a conectividade.