Kubernetes The Hard Way项目实践：解决NodePort服务访问超时问题

在Kubernetes集群部署过程中，NodePort类型服务的访问问题是一个常见的故障场景。本文将以一个典型问题为例，深入分析故障原因并提供解决方案。

问题现象

在完成Kubernetes The Hard Way项目部署后，测试阶段发现通过curl访问NodePort服务时出现连接超时。具体表现为：

• 在Pod所在节点本地可以正常访问服务
• 从集群其他节点或外部主机访问时出现超时
• 服务状态显示为Running
• 端口映射关系配置正确

根本原因分析

经过深入排查，发现问题根源在于节点间的网络路由配置。在Kubernetes The Hard Way项目中，Pod网络路由是通过手动配置实现的，但这些路由配置在节点重启后会丢失，导致以下问题：

1. 跨节点通信中断
2. Service流量无法正确路由
3. NodePort暴露的服务无法被外部访问

解决方案

临时解决方案

重新执行路由配置命令：

# 对每个工作节点执行相应路由
ip route add 10.200.1.0/24 via 192.168.6.2
ip route add 10.200.0.0/24 via 192.168.6.1

永久解决方案

在Debian系统上，可以通过修改网络接口配置文件实现路由持久化：

1. 编辑/etc/network/interfaces文件
2. 在对应接口配置中添加静态路由
3. 示例配置：

auto eth0
iface eth0 inet static
    address 192.168.6.2
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.6.1
    post-up ip route add 10.200.0.0/24 via 192.168.6.1
    post-up ip route add 10.200.1.0/24 via 192.168.6.2

深入理解

Kubernetes网络模型要求

1. 所有Pod之间可以直接通信
2. 所有节点可以直接与所有Pod通信
3. Pod看到的IP地址与其他Pod看到的相同

NodePort工作原理

1. kube-proxy在每个节点上创建iptables规则
2. 外部流量到达节点指定端口
3. iptables规则将流量转发到Service对应的Pod
4. 如果节点间路由不通，跨节点访问就会失败

最佳实践建议

1. 在生产环境中考虑使用CNI插件管理网络
2. 对于重要路由配置，务必实现持久化
3. 定期检查节点间网络连通性
4. 考虑使用网络诊断工具如ping、traceroute、telnet等进行测试

总结

通过这个案例，我们了解到Kubernetes网络配置的复杂性，特别是在手动部署场景下。路由配置的持久化是确保服务稳定性的关键因素之一。理解Kubernetes网络模型和流量转发机制，能够帮助我们快速定位和解决类似网络问题。