Kubernetes 网络排错骨灰级指南！

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本文将引入一个思路：“在 Kubernetes 集群发生网络异常时如何排查”。文章将引入 Kubernetes 集群中网络排查的思路，包含网络异常模型，常用工具，并且提出一些案例以供学习。

Pod 常见网络异常分类
网络排查工具
Pod 网络异常排查思路及流程模型
CNI 网络异常排查步骤
案例学习

Pod 网络异常

网络异常大概分为如下几类：

网络不可达，主要现象为 ping 不通，其可能原因为：
- 源端和目的端防火墙（iptables, selinux）限制
- 网络路由配置不正确
- 源端和目的端的系统负载过高，网络连接数满，网卡队列满
- 网络链路故障
端口不可达：主要现象为可以 ping 通，但 telnet 端口不通，其可能原因为：
- 源端和目的端防火墙限制
- 源端和目的端的系统负载过高，网络连接数满，网卡队列满，端口耗尽
- 目的端应用未正常监听导致（应用未启动，或监听为 127.0.0.1 等）
DNS 解析异常：主要现象为基础网络可以连通，访问域名报错无法解析，访问 IP 可以正常连通。其可能原因为
- Pod 的 DNS 配置不正确
- DNS 服务异常
- pod 与 DNS 服务通讯异常
大数据包丢包：主要现象为基础网络和端口均可以连通，小数据包收发无异常，大数据包丢包。可能原因为：
- 可使用 ping -s 指定数据包大小进行测试
- 数据包的大小超过了 docker、CNI 插件、或者宿主机网卡的 MTU 值。
CNI 异常：主要现象为 Node 可以通，但 Pod 无法访问集群地址，可能原因有：
- kube-proxy 服务异常，没有生成 iptables 策略或者 ipvs 规则导致无法访问
- CIDR 耗尽，无法为 Node 注入 PodCIDR 导致 CNI 插件异常
- 其他 CNI 插件问题

那么整个 Pod 网络异常分类可以如下图所示：

Pod network trouble hirarchy

总结一下，Pod 最常见的网络故障有，网络不可达（ping 不通）；端口不可达（telnet 不通）；DNS 解析异常（域名不通）与大数据包丢失（大包不通）。

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