访问集群

本文阐述多种与集群交互的方法。

使用 kubectl 完成集群的第一次访问

当你第一次访问 Kubernetes API 的时候,我们建议你使用 Kubernetes CLI 工具 kubectl

访问集群时,你需要知道集群的地址并且拥有访问的凭证。通常, 这些在你通过启动安装安装集群时都是自动安装好的, 或者其他人安装时也应该提供了凭证和集群地址。

通过以下命令检查 kubectl 是否知道集群地址及凭证:

kubectl config view

有许多例子介绍了如何使用 kubectl, 可以在 kubectl 参考中找到更完整的文档。

直接访问 REST API

Kubectl 处理 apiserver 的定位和身份验证。 如果要使用 curl 或 wget 等 http 客户端或浏览器直接访问 REST API, 可以通过多种方式查找和验证:

  • 以代理模式运行 kubectl。
    • 推荐此方式。
    • 使用已存储的 apiserver 地址。
    • 使用自签名的证书来验证 apiserver 的身份。杜绝 MITM 攻击。
    • 对 apiserver 进行身份验证。
    • 未来可能会实现智能化的客户端负载均衡和故障恢复。
  • 直接向 http 客户端提供位置和凭证。
    • 可选的方案。
    • 适用于代理可能引起混淆的某些客户端类型。
    • 需要引入根证书到你的浏览器以防止 MITM 攻击。

使用 kubectl proxy

以下命令以反向代理的模式运行 kubectl。它处理 apiserver 的定位和验证。 像这样运行:

kubectl proxy --port=8080

参阅 kubectl proxy 获取更多详细信息。

然后,你可以使用 curl、wget 或浏览器访问 API,如果是 IPv6 则用 [::1] 替换 localhost, 如下所示:

curl http://localhost:8080/api/

输出类似于:

{
  "kind": "APIVersions",
  "versions": [
    "v1"
  ],
  "serverAddressByClientCIDRs": [
    {
      "clientCIDR": "0.0.0.0/0",
      "serverAddress": "10.0.1.149:443"
    }
  ]
}

不使用 kubectl proxy

使用 kubectl applykubectl describe secret ... 及 grep 和剪切操作来为 default 服务帐户创建令牌,如下所示:

首先,创建 Secret,请求默认 ServiceAccount 的令牌:

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: default-token
  annotations:
    kubernetes.io/service-account.name: default
type: kubernetes.io/service-account-token
EOF

接下来,等待令牌控制器使用令牌填充 Secret:

while ! kubectl describe secret default-token | grep -E '^token' >/dev/null; do
  echo "waiting for token..." >&2
  sleep 1
done

捕获并使用生成的令牌:

APISERVER=$(kubectl config view --minify | grep server | cut -f 2- -d ":" | tr -d " ")
TOKEN=$(kubectl describe secret default-token | grep -E '^token' | cut -f2 -d':' | tr -d " ")
curl $APISERVER/api --header "Authorization: Bearer $TOKEN" --insecure

输出类似于:

{
  "kind": "APIVersions",
  "versions": [
    "v1"
  ],
  "serverAddressByClientCIDRs": [
    {
      "clientCIDR": "0.0.0.0/0",
      "serverAddress": "10.0.1.149:443"
    }
  ]
}

jsonpath 方法实现:

APISERVER=$(kubectl config view --minify -o jsonpath='{.clusters[0].cluster.server}')
TOKEN=$(kubectl get secret default-token -o jsonpath='{.data.token}' | base64 --decode)
curl $APISERVER/api --header "Authorization: Bearer $TOKEN" --insecure

输出类似于:

{
  "kind": "APIVersions",
  "versions": [
    "v1"
  ],
  "serverAddressByClientCIDRs": [
    {
      "clientCIDR": "0.0.0.0/0",
      "serverAddress": "10.0.1.149:443"
    }
  ]
}

上面的例子使用了 --insecure 参数,这使得它很容易受到 MITM 攻击。 当 kubectl 访问集群时,它使用存储的根证书和客户端证书来访问服务器 (它们安装在 ~/.kube 目录中)。 由于集群证书通常是自签名的,因此可能需要特殊配置才能让你的 http 客户端使用根证书。

在一些集群中,apiserver 不需要身份验证;它可能只服务于 localhost,或者被防火墙保护, 这个没有一定的标准。 配置对 API 的访问 描述了集群管理员如何进行配置。此类方法可能与未来的高可用性支持相冲突。

以编程方式访问 API

Kubernetes 官方提供对 GoPython 的客户端库支持。

Go 客户端

  • 想要获得这个库,请运行命令:go get k8s.io/client-go@kubernetes-<kubernetes-version-number>, 有关详细安装说明,请参阅 INSTALL.md。 请参阅 https://github.com/kubernetes/client-go 以查看支持的版本。
  • 基于这个 client-go 客户端库编写应用程序。 请注意,client-go 定义了自己的 API 对象,因此如果需要,请从 client-go 而不是从主存储库 导入 API 定义,例如,import "k8s.io/client-go/kubernetes" 才是对的。

Go 客户端可以像 kubectl CLI 一样使用相同的 kubeconfig 文件 来定位和验证 apiserver。可参阅 示例

如果应用程序以 Pod 的形式部署在集群中,那么请参阅 下一章

Python 客户端

如果想要使用 Python 客户端, 请运行命令:pip install kubernetes。参阅 Python Client Library page 以获得更详细的安装参数。

Python 客户端可以像 kubectl CLI 一样使用相同的 kubeconfig 文件 来定位和验证 apiserver,可参阅 示例

其它语言

目前有多个客户端库 为其它语言提供访问 API 的方法。 参阅其它库的相关文档以获取他们是如何验证的。

从 Pod 中访问 API

当你从 Pod 中访问 API 时,定位和验证 API 服务器会有些许不同。

请参阅从 Pod 中访问 API 了解更多详情。

访问集群上运行的服务

上一节介绍了如何连接到 Kubernetes API 服务器。 有关连接到 Kubernetes 集群上运行的其他服务的信息, 请参阅访问集群服务

请求重定向

重定向功能已弃用并被删除。请改用代理(见下文)。

多种代理

使用 Kubernetes 时可能会遇到几种不同的代理:

  1. kubectl 代理

    • 在用户的桌面或 Pod 中运行
    • 代理从本地主机地址到 Kubernetes apiserver
    • 客户端到代理将使用 HTTP
    • 代理到 apiserver 使用 HTTPS
    • 定位 apiserver
    • 添加身份验证头部
  1. apiserver 代理

    • 内置于 apiserver 中
    • 将集群外部的用户连接到集群 IP,否则这些 IP 可能无法访问
    • 运行在 apiserver 进程中
    • 客户端代理使用 HTTPS(也可配置为 http)
    • 代理将根据可用的信息决定使用 HTTP 或者 HTTPS 代理到目标
    • 可用于访问节点、Pod 或服务
    • 在访问服务时进行负载平衡
  1. kube proxy

    • 运行在每个节点上
    • 代理 UDP 和 TCP
    • 不能代理 HTTP
    • 提供负载均衡
    • 只能用来访问服务
  1. 位于 apiserver 之前的 Proxy/Load-balancer:

    • 存在和实现因集群而异(例如 nginx)
    • 位于所有客户和一个或多个 apiserver 之间
    • 如果有多个 apiserver,则充当负载均衡器
  1. 外部服务上的云负载均衡器:

    • 由一些云提供商提供(例如 AWS ELB,Google Cloud Load Balancer)
    • 当 Kubernetes 服务类型为 LoadBalancer 时自动创建
    • 只使用 UDP/TCP
    • 具体实现因云提供商而异。

除了前两种类型之外,Kubernetes 用户通常不需要担心任何其他问题。 集群管理员通常会确保后者的正确配置。