Перевірка подвійного стека IPv4/IPv6

У цьому документі описано, як перевірити кластери Kubernetes з увімкненим подвійним стеком IPv4/IPv6.

Перш ніж ви розпочнете

• Підтримка мереж із подвійним стеком з боку постачальника (хмарний провайдер або інший постачальник має забезпечити вузли Kubernetes маршрутизованими мережевими інтерфейсами IPv4/IPv6)
• Мережевий втулок, що підтримує мережі з подвійним стеком.
• Кластер з увімкненим подвійним стеком

Для перевірки версії введіть kubectl version.

Перевірка адресації

Перевірка адресації вузлів

Кожен вузол із подвійним стеком повинен мати виділений один блок IPv4 і один блок IPv6. Перевірте, що діапазони адрес Podʼів IPv4/IPv6 налаштовано, виконавши наведену нижче команду. Замініть назву вузла з прикладу на назву дійсного вузла з подвійним стеком у вашому кластері. У цьому прикладі назва вузла — k8s-linuxpool1-34450317-0:

kubectl get nodes k8s-linuxpool1-34450317-0 -o go-template --template='{{range .spec.podCIDRs}}{{printf "%s\n" .}}{{end}}'

10.244.1.0/24
2001:db8::/64

Має бути виділено один блок IPv4 та один блок IPv6.

Перевірте, що на вузлі виявлено інтерфейси IPv4 та IPv6. Замініть назву вузла на назву дійсного вузла з кластера. У цьому прикладі назва вузла — k8s-linuxpool1-34450317-0:

kubectl get nodes k8s-linuxpool1-34450317-0 -o go-template --template='{{range .status.addresses}}{{printf "%s: %s\n" .type .address}}{{end}}'

Hostname: k8s-linuxpool1-34450317-0
InternalIP: 10.0.0.5
InternalIP: 2001:db8:10::5

Перевірка адресації Podʼів

Перевірте, що Podʼу призначено адреси IPv4 та IPv6. Замініть назву Podʼа на назву дійсного Podʼа у вашому кластері. У цьому прикладі назва Podʼа — pod01:

kubectl get pods pod01 -o go-template --template='{{range .status.podIPs}}{{printf "%s\n" .ip}}{{end}}'

10.244.1.4
2001:db8::4

Ви також можете перевірити IP-адреси Podʼа за допомогою Downward API через fieldPath status.podIPs. Наведений нижче фрагмент показує, як надати IP-адреси Podʼа контейнеру через змінну середовища MY_POD_IPS.

        env:
        - name: MY_POD_IPS
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: status.podIPs

Наведена нижче команда виводить значення змінної середовища MY_POD_IPS усередині контейнера. Значення — це список, розділений комами, який відповідає адресам IPv4 та IPv6 Podʼа.

kubectl exec -it pod01 -- set | grep MY_POD_IPS

MY_POD_IPS=10.244.1.4,2001:db8::4

IP-адреси Podʼа також записуються в /etc/hosts усередині контейнера. Наведена нижче команда виконує cat для /etc/hosts у Podʼі з подвійним стеком. З виводу можна перевірити адреси IPv4 та IPv6 Podʼа.

kubectl exec -it pod01 -- cat /etc/hosts

# Kubernetes-managed hosts file.
127.0.0.1    localhost
::1    localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0    ip6-localnet
fe00::0    ip6-mcastprefix
fe00::1    ip6-allnodes
fe00::2    ip6-allrouters
10.244.1.4    pod01
2001:db8::4    pod01

Перевірка Services

Створіть наведений нижче Service, який явно не визначає .spec.ipFamilyPolicy. Kubernetes призначить Service кластерний IP з першого налаштованого service-cluster-ip-range і встановить .spec.ipFamilyPolicy у SingleStack.

service/networking/dual-stack-default-svc.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
  labels:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
spec:
  selector:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80

Використайте kubectl, щоб переглянути YAML цього Service.

kubectl get svc my-service -o yaml

Service має .spec.ipFamilyPolicy зі значенням SingleStack і .spec.clusterIP з адресою IPv4 із першого налаштованого діапазону, заданого прапорцем --service-cluster-ip-range у kube-controller-manager.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
  namespace: default
spec:
  clusterIP: 10.0.217.164
  clusterIPs:
  - 10.0.217.164
  ipFamilies:
  - IPv4
  ipFamilyPolicy: SingleStack
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 9376
  selector:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
  sessionAffinity: None
  type: ClusterIP
status:
  loadBalancer: {}

Створіть наведений нижче Service, який явно визначає IPv6 як перший елемент масиву .spec.ipFamilies. Kubernetes призначить Service кластерний IP із діапазону IPv6, налаштованого в service-cluster-ip-range, і встановить .spec.ipFamilyPolicy у SingleStack.

service/networking/dual-stack-ipfamilies-ipv6.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
  labels:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
spec:
  ipFamilies:
  - IPv6
  selector:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80

Використайте kubectl, щоб переглянути YAML цього Service.

kubectl get svc my-service -o yaml

Service має .spec.ipFamilyPolicy зі значенням SingleStack і .spec.clusterIP з адресою IPv6 із діапазону IPv6, заданого прапорцем --service-cluster-ip-range у kube-controller-manager.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
  name: my-service
spec:
  clusterIP: 2001:db8:fd00::5118
  clusterIPs:
  - 2001:db8:fd00::5118
  ipFamilies:
  - IPv6
  ipFamilyPolicy: SingleStack
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
  sessionAffinity: None
  type: ClusterIP
status:
  loadBalancer: {}

Створіть наведений нижче Service, який явно визначає PreferDualStack у .spec.ipFamilyPolicy. Kubernetes призначить адреси IPv4 та IPv6 (оскільки в цьому кластері ввімкнено подвійний стек) і вибере .spec.ClusterIP зі списку .spec.ClusterIPs на основі сімейства адрес першого елемента масиву .spec.ipFamilies.

service/networking/dual-stack-preferred-svc.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
  labels:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
spec:
  ipFamilyPolicy: PreferDualStack
  selector:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80

kubectl get svc -l app.kubernetes.io/name=MyApp

NAME         TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
my-service   ClusterIP   10.0.216.242   <none>        80/TCP    5s

Перевірте за допомогою kubectl describe, що Service отримує кластерні IP з блоків адрес IPv4 та IPv6. Потім можна перевірити доступ до сервісу через IP-адреси й порти.

kubectl describe svc -l app.kubernetes.io/name=MyApp

Name:              my-service
Namespace:         default
Labels:            app.kubernetes.io/name=MyApp
Annotations:       <none>
Selector:          app.kubernetes.io/name=MyApp
Type:              ClusterIP
IP Family Policy:  PreferDualStack
IP Families:       IPv4,IPv6
IP:                10.0.216.242
IPs:               10.0.216.242,2001:db8:fd00::af55
Port:              <unset>  80/TCP
TargetPort:        9376/TCP
Endpoints:         <none>
Session Affinity:  None
Events:            <none>

Створення Service з подвійним стеком і балансуванням навантаження

Якщо хмарний провайдер підтримує надання зовнішніх балансувальників навантаження з підтримкою IPv6, створіть наведений нижче Service із PreferDualStack у .spec.ipFamilyPolicy, IPv6 як першим елементом масиву .spec.ipFamilies і полем type зі значенням LoadBalancer.

service/networking/dual-stack-prefer-ipv6-lb-svc.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
  labels:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
spec:
  ipFamilyPolicy: PreferDualStack
  ipFamilies:
  - IPv6
  type: LoadBalancer
  selector:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80

Перевірте Service:

kubectl get svc -l app.kubernetes.io/name=MyApp

Перевірте, що Service отримує адресу CLUSTER-IP із блоку адрес IPv6 разом з EXTERNAL-IP. Потім можна перевірити доступ до сервісу через IP-адресу й порт.

NAME         TYPE           CLUSTER-IP            EXTERNAL-IP        PORT(S)        AGE
my-service   LoadBalancer   2001:db8:fd00::7ebc   2603:1030:805::5   80:30790/TCP   35s