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Kt Connect:研发侧利器,本地连通 Kubernetes 集群内网

前言

随着 Kubernetes 的普及,越来越多的应用被容器化,并部署到 Kubernetes 上。随之而来的问题是当容器中发生错误时,对错误的定位和调试也变得很复杂。当一个工具给你带来便利时,它也可能给你带来另一些麻烦。

那么有没有工具可以在本地联通 Kubernetes 集群并进行调试呢?当然是有的,这里就介绍一款研发侧利器:Kt Connect

Kt Connect

Kt Connect 是阿里巴巴开源的一款云原生协同开发测试解决方案,目前的功能包括:

  • 直接访问 Kubernetes 集群
  • 转发集群流量到本地
  • Service Mesh 支持
  • 基于 SSH 的轻量级 VPN 网络
  • 作为 kubectl 插件,集成到 Kubectl

(以上内容来自官方文档

目前使用下来最实用的功能就是直接连接 Kubernetes 网络实现在本地使用 k8s 内网域名调用 Kubernetes 集群内的服务以及将 Kubernetes 集群中的流量转发到本地,作用类似于一个 VPN,将本地网络与 Kubernetes 集群网络连接。

安装

Kt Connect 使用 Go 开发,支持 Mac、Linux 和 Windows,安装方式也很简单

前往Github Releases 下载可执行文件

Mac

安装sshuttle

brew install sshuttle

下载并安装KT

$ curl -OL https://rdc-incubators.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/stable/ktctl_darwin_amd64.tar.gz
$ tar -xzvf ktctl_darwin_amd64.tar.gz
$ mv ktctl_darwin_amd64 /usr/local/bin/ktctl
$ ktctl -h

Linux

安装sshuttle

pip install sshuttle

下载并安装KT

$ curl -OL https://rdc-incubators.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/stable/ktctl_linux_amd64.tar.gz
$ tar -xzvf ktctl_linux_amd64.tar.gz
$ mv ktctl_linux_amd64 /usr/local/bin/ktctl
$ ktctl -h

Windows

下载并解压可执行文件,并确保ktctl在PATH路径下

本地连接集群

使用 ktctl connect 命令,启动的时候需要 admin 权限,需要输入密码

$ ktctl --namespace=default connect

1:51PM INF Connect Start At 69444
1:51PM INF Client address 192.168.7.121
1:51PM INF deploy shadow deployment kt-connect-daemon-rcacy in namespace default

1:51PM INF pod label: kt=kt-connect-daemon-rcacy
1:51PM INF pod: kt-connect-daemon-rcacy-fd4c587f-zmn4z is running,but not ready
1:51PM INF pod: kt-connect-daemon-rcacy-fd4c587f-zmn4z is running,but not ready
1:51PM INF Shadow pod: kt-connect-daemon-rcacy-fd4c587f-zmn4z is ready.
Forwarding from 127.0.0.1:2222 -> 22
Forwarding from [::1]:2222 -> 22
1:51PM INF port-forward start at pid: 69445
[local sudo] Password: 1:51PM INF vpn(sshuttle) start at pid: 69449
1:51PM INF KT proxy start successful
# 这里需要输入密码
Handling connection for 2222
Warning: Permanently added '[127.0.0.1]:2222' (ECDSA) to the list of known hosts.
bash: warning: setlocale: LC_ALL: cannot change locale (en_US.UTF-8)
client: Connected.

这里可以看到在 namespace:default 中部署了一个 kt-connect-daemon-*Deployment,如果这个 Deployment 启动正常,就可以直接在本地访问 Kubernetes 集群内的服务了。

$ kubectl get deploy | grep kt

kt-connect-daemon-rcacy   1/1     1            1           5m35s

访问集群服务,可以使用 curl 或者直接在浏览器访问。(这里使用之前文章《使用 Grafana 展示肺炎疫情动态》中部署的服务)

使用 curl

$ curl kk-feiyan
UP

直接使用浏览器

image

转发集群流量到本地

使用 ktctl exchange 命令,这个命令的前提条件是 Kubernetes 集群中必须有已经已经存在的 Deployment,在运行该命令时,将会起一个 shadow 容器,来代替已存在的 Deployment,调用该容器的流量,都会被转发到本地的指定端口。

本地启动一个服务

image

运行命令

$ ktctl exchange kk-feiyan --expose 8088
2:13PM INF 'KT Connect' is runing, you can access local app from cluster and localhost
2:13PM INF Client address 192.168.7.121
2:13PM INF deploy shadow deployment kk-feiyan-kt-yssnq in namespace default

2:13PM INF pod label: kt=kk-feiyan-kt-yssnq
2:13PM INF pod: kk-feiyan-kt-yssnq-6464bbf74d-smvhc is running,but not ready
2:13PM INF pod: kk-feiyan-kt-yssnq-6464bbf74d-smvhc is running,but not ready
2:13PM INF Shadow pod: kk-feiyan-kt-yssnq-6464bbf74d-smvhc is ready.
2:13PM INF create exchange shadow kk-feiyan-kt-yssnq in namespace default
2:13PM INF scale deployment kk-feiyan to 0

2:13PM INF  * kk-feiyan (0 replicas) success
2:13PM INF remote 172.22.1.166 forward to local 8088
Forwarding from 127.0.0.1:2266 -> 22
Forwarding from [::1]:2266 -> 22
2:13PM INF exchange port forward to local start at pid: 70269
2:13PM INF redirect request from pod 172.22.1.166 22 to 127.0.0.1:2266 starting

Handling connection for 2266
Warning: Permanently added '[127.0.0.1]:2266' (ECDSA) to the list of known hosts.
bash: warning: setlocale: LC_ALL: cannot change locale (en_US.UTF-8)
2:13PM INF ssh remote port-forward start at pid: 70270

查看 Deployment

$ kubectl get deploy | grep kk-feiyan
kk-feiyan                 0/0     0            0           39d    # 原服务
kk-feiyan-kt-eclcc        1/1     1            1           89s    # 转发流量服务

这样的话,集群内调用 kk-feiyan 这个服务的流量都会被转发到本地

集群内调用:

$ curl kk-feiyan
UP

可以看到流量被抓发到了本地 image

将本地服务暴露到 Kubernetes 集群

有些时候,我们并不想使用 exchange 来代替已经存在的 Deployment,只想在集群内新建一个服务来将流量转发到本,以完成调试。

这个时候使用 ktctl run,就可以满足需求,该命令会在 Kubernetes 集群中新建一个服务,并将访问该服务的流量被转发到本地的指定端口。

$ ktctl run localservice --port 8088 --expose
2:33PM INF Client address 192.168.7.121
2:33PM INF deploy shadow deployment localservice in namespace default

2:33PM INF pod label: kt=localservice
2:33PM INF pod: localservice-77d565c488-64hpp is running,but not ready
2:33PM INF pod: localservice-77d565c488-64hpp is running,but not ready
2:33PM INF Shadow pod: localservice-77d565c488-64hpp is ready.
2:33PM INF create shadow pod localservice-77d565c488-64hpp ip 172.22.1.74
2:33PM INF expose deployment localservice to localservice:8088
2:33PM INF remote 172.22.1.74 forward to local 8088
Forwarding from 127.0.0.1:2274 -> 22
Forwarding from [::1]:2274 -> 22
2:33PM INF exchange port forward to local start at pid: 70899
2:33PM INF redirect request from pod 172.22.1.74 22 to 127.0.0.1:2274 starting

Handling connection for 2274
Warning: Permanently added '[127.0.0.1]:2274' (ECDSA) to the list of known hosts.
bash: warning: setlocale: LC_ALL: cannot change locale (en_US.UTF-8)
2:33PM INF ssh remote port-forward start at pid: 70903
2:33PM INF forward remote 172.22.1.74:8088 -> 127.0.0.1:8088

可以看到该服务已经被拉起了

$ kubectl get deploy localservice
NAME           READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
localservice   1/1     1            1           86s

访问该服务

$ curl localservice:8088
UP

可以看到流量被转发到了本地 image

总结

本地访问 k8s 内网,将 k8s 流量转发到本地,靠着这两大功能 Kt Connect 可以称之为研发侧的利器,我们可以轻松的在本地调用集群服务,或者让集群调用本地的服务,这就让开发/测试 k8s 集群中发起调用的服务,在本地断点 debug 成为了现实,非常好用。同时还有其他一些没有介绍的功能,比如:

  • Service Mesh 支持,可以支持用户可以基于Service Mesh的能力做更多自定义的流量规则定义
  • Dashboard 功能,管理所以使用 kt 连入集群的用户等等

值得一提的是,ktctl run 功能是我提出该场景并希望能实现,该 issue 提出仅一天就通过并完成了开发。给高效的开发人员点赞。


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