访问集群

第一次使用 kubectl 访问

如果您是第一次访问 Kubernetes API 的话,我们建议您使用 Kubernetes 命令行工具:kubectl

为了访问集群,您需要知道集群的地址,并且需要有访问它的凭证。通常,如果您完成了 入门指南 那么这些将会自动设置,或者其他人为您部署的集群提供并给您凭证和集群地址。

使用下面的命令检查 kubectl 已知的集群的地址和凭证:

$ kubectl config view

关于 kubectl 命令使用的更多 示例 和完整文档可以在这里找到:kubectl 手册

直接访问 REST API

Kubectl 处理对 apiserver 的定位和认证。如果您想直接访问 REST API,可以使用像 curl、wget 或浏览器这样的 http 客户端,有以下几种方式来定位和认证:

  • 以 proxy 模式运行 kubectl。
    • 推荐方法。
    • 使用已保存的 apiserver 位置信息。
    • 使用自签名证书验证 apiserver 的身份。 没有 MITM(中间人攻击)的可能。
    • 认证到 apiserver。
    • 将来,可能会做智能的客户端负载均衡和故障转移。
  • 直接向 http 客户端提供位置和凭据。
    • 替代方法。
    • 适用于通过使用代理而混淆的某些类型的客户端代码。
    • 需要将根证书导入浏览器以防止 MITM。

使用 kubectl proxy

以下命令作为反向代理的模式运行 kubectl。 它处理对 apiserver 的定位并进行认证。

像这样运行:

$ kubectl proxy --port=8080 &

查看关于 kubectl proxy 的更多细节。

然后您可以使用 curl、wget 或者浏览器来访问 API,如下所示:

$ curl http://localhost:8080/api/
{
  "versions": [
    "v1"
  ]
}

不使用 kubectl proxy(1.3.x 以前版本)

通过将认证 token 直接传递给 apiserver 的方式,可以避免使用 kubectl proxy,如下所示:

$ APISERVER=$(kubectl config view | grep server | cut -f 2- -d ":" | tr -d " ")
$ TOKEN=$(kubectl config view | grep token | cut -f 2 -d ":" | tr -d " ")
$ curl $APISERVER/api --header "Authorization: Bearer $TOKEN" --insecure
{
  "versions": [
    "v1"
  ]
}

不使用 kubectl proxy(1.3.x 以后版本)

在 Kubernetes 1.3 或更高版本中,kubectl config view 不再显示 token。 使用 kubectl describe secret … 获取 default service account 的 token,如下所示:

$ APISERVER=$(kubectl config view | grep server | cut -f 2- -d ":" | tr -d " ")
$ TOKEN=$(kubectl describe secret $(kubectl get secrets | grep default | cut -f1 -d ' ') | grep -E '^token' | cut -f2 -d':' | tr -d '\t')
$ curl $APISERVER/api --header "Authorization: Bearer $TOKEN" --insecure
{
  "kind": "APIVersions",
  "versions": [
    "v1"
  ],
  "serverAddressByClientCIDRs": [
    {
      "clientCIDR": "0.0.0.0/0",
      "serverAddress": "10.0.1.149:443"
    }
  ]
}

以上示例使用--insecure 标志。 这使得它容易受到 MITM 攻击。 当 kubectl 访问集群时,它使用存储的根证书和客户端证书来访问服务器。 (这些安装在~/.kube目录中)。 由于集群证书通常是自签名的,因此可能需要特殊配置才能让您的 http 客户端使用根证书。

对于某些群集,apiserver 可能不需要身份验证;可以选择在本地主机上服务,或者使用防火墙保护。 对此还没有一个标准。配置对API的访问 描述了群集管理员如何配置此操作。 这种方法可能与未来的高可用性支持相冲突。

编程访问 API

Kubernetes 支持 GoPython 客户端库。

Go 客户端

  • 要获取该库,请运行以下命令:go get k8s.io/client-go/<version number>/kubernetes 请参阅 https://github.com/kubernetes/client-go 以查看支持哪些版本。
  • 使用 client-go 客户端编程。请注意,client-go 定义了自己的 API 对象,因此如果需要,请从 client-go 而不是从主存储库导入 API 定义,例如导入 k8s.io/client-go/1.4/pkg/api/v1 是正确的。

Go 客户端可以使用与 kubectl 命令行工具相同的 kubeconfig 文件 来定位和验证 apiserver。参考官方 示例client-go 示例

如果应用程序在群集中以 Pod 的形式部署,请参考 下一节

Python 客户端

要使用 Python client,请运行以下命令:pip install kubernetes。查看 Python 客户端库页面 获取更多的安装选择。

Python 客户端可以使用与 kubectl 命令行工具相同的 kubeconfig 文件 来定位和验证 apiserver。参考该 示例

其他语言

还有更多的 客户端库 可以用来访问 API。有关其他库的验证方式,请参阅文档。

在 Pod 中访问 API

在 Pod 中访问 API 时,定位和认证到 API server 的方式有所不同。在 Pod 中找到 apiserver 地址的推荐方法是使用kubernetes DNS 名称,将它解析为服务 IP,后者又将被路由到 apiserver。

向 apiserver 认证的推荐方法是使用 service account 凭据。通过 kube-system,pod 与 service account 相关联,并且将该 service account 的凭据(token)放入该 pod 中每个容器的文件系统树中,位于 /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token

如果可用,证书包将位于每个容器的文件系统树的 /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crt 位置,并用于验证 apiserver 的服务证书。

最后,用于 namespace API 操作的默认 namespace 放在每个容器中的 /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/namespace 中。

在 pod 中,连接到 API 的推荐方法是:

  • 将 kubectl proxy 作为 pod 中的一个容器来运行,或作为在容器内运行的后台进程。它将 Kubernetes API 代理到 pod 的本地主机接口,以便其他任何 pod 中的容器内的进程都可以访问它。请参阅 在 pod 中使用 kubectl proxy 的示例

  • 使用 Go 客户端库,并使用 rest.InClusterConfig()kubernetes.NewForConfig() 函数创建一个客户端。

    他们处理对 apiserver 的定位和认证。示例

在以上的几种情况下,都需要使用 pod 的凭据与 apiserver 进行安全通信。

访问集群中运行的 service

上一节是关于连接到 kubernetes API server。这一节是关于连接到 kubernetes 集群中运行的 service。在 Kubernetes 中,nodepodservices 都有它们自己的 IP。很多情况下,集群中 node 的 IP、Pod 的 IP、service 的 IP 都是不可路由的,因此在集群外面的机器就无法访问到它们,例如从您自己的笔记本电脑。

连接的方式

您可以选择以下几种方式从集群外部连接到 node、pod 和 service:

  • 通过 public IP 访问 service。
    • 使用 NodePortLoadBalancer 类型的 service,以使 service 能够在集群外部被访问到。请查看 servicekubectl expose 文档。
    • 根据您的群集环境,这可能会将服务暴露给您的公司网络,或者可能会将其暴露在互联网上。想想暴露的服务是否安全。它是否自己进行身份验证?
    • 将 pod 放在服务后面。 要从一组副本(例如为了调试)访问一个特定的 pod,请在 pod 上放置一个唯一的 label,并创建一个选择该 label 的新服务。
    • 在大多数情况下,应用程序开发人员不需要通过 node IP 直接访问节点。
  • 通过 Proxy 规则访问 service、node、pod。
    • 在访问远程服务之前,请执行 apiserver 认证和授权。 如果服务不够安全,无法暴露给互联网,或者为了访问节点 IP 上的端口或进行调试,请使用这种方式。
    • 代理可能会导致某些 Web 应用程序出现问题。
    • 仅适用于 HTTP/HTTPS。
    • 见此描述
  • 在集群内访问 node 和 pod。
    • 运行一个 pod,然后使用 kubectl exec 命令连接到 shell。从该 shell 中连接到其他 node、pod 和 service。
    • 有些集群可能允许 ssh 到集群上的某个节点。 从那个节点您可以访问到集群中的服务。这是一个非标准的方法,它可能将在某些集群上奏效,而在某些集群不行。这些节点上可能安装了浏览器和其他工具也可能没有。群集 DNS 可能无法正常工作。

访问内置服务

通常集群内会有几个在 kube-system 中启动的服务。使用 kubectl cluster-info 命令获取该列表:

$ kubectl cluster-info

  Kubernetes master is running at https://104.197.5.247
  elasticsearch-logging is running at https://104.197.5.247/api/v1/namespaces/kube-system/services/elasticsearch-logging/proxy
  kibana-logging is running at https://104.197.5.247/api/v1/namespaces/kube-system/services/kibana-logging/proxy
  kube-dns is running at https://104.197.5.247/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns/proxy
  grafana is running at https://104.197.5.247/api/v1/namespaces/kube-system/services/monitoring-grafana/proxy
  heapster is running at https://104.197.5.247/api/v1/namespaces/kube-system/services/monitoring-heapster/proxy

这显示了访问每个服务的代理 URL。

例如,此集群启用了集群级日志记录(使用Elasticsearch),如果传入合适的凭据,可以在该地址 https://104.197.5.247/api/v1/namespaces/kube-system/services/elasticsearch-logging/proxy/ 访问到,或通过 kubectl 代理,例如:http://localhost:8080/api/v1/namespaces/kube-system/services/elasticsearch-logging/proxy/

(有关如何传递凭据和使用 kubectl 代理,请 参阅上文

手动构建 apiserver 代理 URL

如上所述,您可以使用 kubectl cluster-info 命令来检索服务的代理 URL。要创建包含服务端点、后缀和参数的代理 URL,您只需附加到服务的代理URL:

http://kubernetes_master_address/api/v1/namespaces/namespace_name/services/service_name[:port_name]/proxy

如果您没有指定 port 的名字,那么您不必在 URL 里指定 port_name。

示例
  • 要想访问 Elasticsearch 的服务端点 _search?q=user:kimchy,您需要使用:http://104.197.5.247/api/v1/namespaces/kube-system/services/elasticsearch-logging/proxy/_search?q=user:kimchy
  • 要想访问 Elasticsearch 的集群健康信息 _cluster/health?pretty=true,您需要使用:https://104.197.5.247/api/v1/namespaces/kube-system/services/elasticsearch-logging/proxy/_cluster/health?pretty=true
  {
    "cluster_name" : "kubernetes_logging",
    "status" : "yellow",
    "timed_out" : false,
    "number_of_nodes" : 1,
    "number_of_data_nodes" : 1,
    "active_primary_shards" : 5,
    "active_shards" : 5,
    "relocating_shards" : 0,
    "initializing_shards" : 0,
    "unassigned_shards" : 5
  }

使用 web 浏览器来访问集群中运行的服务

您可以将 apiserver 代理网址放在浏览器的地址栏中。 然而:

  • Web 浏览器通常不能传递 token,因此您可能需要使用基本(密码)认证。 Apiserver 可以配置为接受基本认证,但您的集群可能未配置为接受基本认证。
  • 某些网络应用程序可能无法正常工作,特别是那些在不知道代理路径前缀的情况下构造 URL 的客户端 JavaScript。

请求重定向

重定向功能已被弃用和删除。 请改用代理(见下文)。

多种代理

在使用 kubernetes 的时候您可能会遇到许多种不同的代理:

  1. kubectl 代理
    • 在用户桌面或 pod 中运行
    • 从 localhost 地址到 Kubernetes apiserver 的代理
    • 客户端到代理使用 HTTP
    • apiserver 的代理使用 HTTPS
    • 定位 apiserver
    • 添加身份验证 header
  2. apiserver 代理
    • 将一个堡垒机作为 apiserver
    • 将群集之外的用户连接到群集IP,否则可能无法访问
    • 在 apiserver 进程中运行
    • 客户端到代理使用 HTTPS(或 http,如果 apiserver 如此配置)
    • 根据代理目标的可用信息由代理选择使用 HTTP 或 HTTPS
    • 可用于访问 node、pod 或 service
    • 用于访问 service 时进行负载均衡
  3. kube 代理
    • 在每个节点上运行
    • 代理 UDP 和 TCP
    • 不支持 HTTP
    • 提供负载均衡
    • 只是用来访问 service
  4. apiserver 前面的代理/负载均衡器:
    • 存在和实现因群集而异(例如 nginx)
    • 位于所有客户端和一个或多个 apiserver 之间
    • 作为负载均衡器,如果有多个 apiserver
  5. 外部服务的云负载均衡器:
    • 由一些云提供商提供(例如 AWS ELB,Google Cloud Load Balancer)
    • 当 Kubernetes service 类型为 LoadBalancer 时,会自动创建
    • 仅使用 UDP/TCP
    • 实施方式因云提供商而异
powered by Gitbook该教程制作时间: 2018-01-05 20:58:50