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Knative Serving在无公网IP的本地Kubernetes集群中的部署实践

2025-06-06 02:39:04作者:羿妍玫Ivan

背景概述

在私有化部署场景中,许多企业由于安全合规要求或网络架构限制,Kubernetes集群往往不具备公网IP地址。这种情况下部署Knative Serving服务时,常规的Magic DNS配置方案无法直接使用,需要采用特殊的内部网络解决方案。

核心挑战

当Knative部署在没有外部IP的本地Kubernetes集群时,主要面临两个技术难点:

  1. 服务发现机制受阻:默认的Magic DNS依赖外部IP进行域名解析
  2. 网络流量路由困难:外部访问路径被物理隔离

解决方案详解

基础环境准备

  • Kubernetes版本:v1.28+
  • Knative Serving版本:v1.13+
  • 网络要求:集群内部Pod间通信正常

关键配置步骤

  1. 服务可见性配置 通过注解将服务标记为集群内部可见:
apiVersion: serving.knative.dev/v1
kind: Service
metadata:
  name: fibonacci-single
  annotations:
    networking.knative.dev/visibility: cluster-local
  1. 内部DNS解析方案 采用ClusterIP+伪域名方案:
# 获取Kourier服务的ClusterIP
KOURIER_IP=$(kubectl -n kourier-system get svc kourier -o jsonpath='{.spec.clusterIP}')

# 配置自定义域名映射
kubectl patch configmap -n knative-serving config-domain \
  -p "{\"data\": {\"${KOURIER_IP}.nip.io\": \"\"}}"
  1. 网络访问验证 在集群内部通过以下格式访问服务:
http://<service-name>.<namespace>.<cluster-ip>.nip.io

技术原理剖析

  1. nip.io域名服务 这是一个特殊的DNS服务,能够将任何IP地址转换为有效域名。例如10.96.30.55.nip.io会自动解析到10.96.30.55。

  2. ClusterIP路由机制 通过将Kourier入口控制器的ClusterIP与nip.io结合,实现了:

  • 集群内部域名解析
  • 东西向流量自动路由
  • 无需依赖外部DNS服务
  1. 网络隔离保障 由于所有通信都发生在集群内部:
  • 符合无外网访问的安全要求
  • 保持服务发现机制的可用性
  • 维持Knative的自动扩缩容特性

生产环境建议

  1. 性能优化
  • 为kourier-system命名空间配置合适的资源限制
  • 考虑使用NodePort替代ClusterIP提升吞吐量
  1. 安全加固
  • 配置NetworkPolicy限制访问来源
  • 定期轮换ClusterIP对应的域名
  1. 监控方案
  • 部署Prometheus监控内部服务调用指标
  • 配置Alertmanager对异常流量进行告警

总结

这种部署方案完美适配金融、企业内网等对网络隔离要求严格的场景,既保留了Knative的核心功能,又满足了安全合规要求。通过巧妙的内部域名解析方案,实现了无外网依赖的Serverless架构部署。

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