使用端口转发来访问集群中的应用

本文展示如何使用 kubectl port-forward 连接到在 Kubernetes 集群中运行的 MongoDB 服务。 这种类型的连接对数据库调试很有用。

准备开始

  • 你必须拥有一个 Kubernetes 的集群,同时你必须配置 kubectl 命令行工具与你的集群通信。 建议在至少有两个不作为控制平面主机的节点的集群上运行本教程。 如果你还没有集群,你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群,或者你可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一:

    你的 Kubernetes 服务器版本必须不低于版本 v1.10. 要获知版本信息,请输入 kubectl version.

  • 安装 MongoDB Shell

创建 MongoDB Deployment 和服务

  1. 创建一个运行 MongoDB 的 Deployment:

    1. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/mongodb/mongo-deployment.yaml

    成功执行的命令的输出可以证明创建了 Deployment:

    1. deployment.apps/mongo created

    查看 Pod 状态,检查其是否准备就绪:

    1. kubectl get pods

    输出显示创建的 Pod:

    1. NAME READY STATUS RESTARTS AGE
    2. mongo-75f59d57f4-4nd6q 1/1 Running 0 2m4s

    查看 Deployment 状态:

    1. kubectl get deployment

    输出显示创建的 Deployment:

    1. NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
    2. mongo 1/1 1 1 2m21s

    该 Deployment 自动管理一个 ReplicaSet。查看该 ReplicaSet 的状态:

    1. kubectl get replicaset

    输出显示 ReplicaSet 已被创建:

    1. NAME DESIRED CURRENT READY AGE
    2. mongo-75f59d57f4 1 1 1 3m12s
  2. 创建一个在网络上公开的 MongoDB 服务:

    1. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/mongodb/mongo-service.yaml

    成功执行的命令的输出可以证明 Service 已经被创建:

    1. service/mongo created

    检查所创建的 Service:

    1. kubectl get service mongo

    输出显示已被创建的 Service:

    1. NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
    2. mongo ClusterIP 10.96.41.183 <none> 27017/TCP 11s
  3. 验证 MongoDB 服务是否运行在 Pod 中并且在监听 27017 端口:

    1. # 将 mongo-75f59d57f4-4nd6q 改为 Pod 的名称
    2. kubectl get pod mongo-75f59d57f4-4nd6q --template='{{(index (index .spec.containers 0).ports 0).containerPort}}{{"\n"}}'

    输出应该显示对应 Pod 中 MongoDB 的端口:

    1. 27017

    27017 是分配给 MongoDB 的互联网 TCP 端口。

转发一个本地端口到 Pod 端口

  1. kubectl port-forward 允许使用资源名称 (例如 Pod 名称)来选择匹配的 Pod 来进行端口转发。

    1. # 将 mongo-75f59d57f4-4nd6q 改为 Pod 的名称
    2. kubectl port-forward mongo-75f59d57f4-4nd6q 28015:27017

    这相当于

    1. kubectl port-forward pods/mongo-75f59d57f4-4nd6q 28015:27017

    或者

    1. kubectl port-forward deployment/mongo 28015:27017

    或者

    1. kubectl port-forward replicaset/mongo-75f59d57f4 28015:27017

    或者

    1. kubectl port-forward service/mongo 28015:27017

    以上所有命令都有效。输出类似于:

    1. Forwarding from 127.0.0.1:28015 -> 27017
    2. Forwarding from [::1]:28015 -> 27017

    说明:

    kubectl port-forward 不会返回。你需要打开另一个终端来继续这个练习。

  2. 启动 MongoDB 命令行接口:

    1. mongosh --port 28015
  3. 在 MongoDB 命令行提示符下,输入 ping 命令:

    1. db.runCommand( { ping: 1 } )

    成功的 ping 请求应该返回:

    1. { ok: 1 }

(可选操作)让 kubectl 来选择本地端口

如果你不需要指定特定的本地端口,你可以让 kubectl 来选择和分配本地端口, 这样你就不需要管理本地端口冲突。该命令使用稍微不同的语法:

  1. kubectl port-forward deployment/mongo :27017

kubectl 工具会找到一个未被使用的本地端口号(避免使用低段位的端口号, 因为他们可能会被其他应用程序使用)。输出类似于:

  1. Forwarding from 127.0.0.1:63753 -> 27017
  2. Forwarding from [::1]:63753 -> 27017

讨论

与本地 28015 端口建立的连接将被转发到运行 MongoDB 服务器的 Pod 的 27017 端口。 通过此连接,你可以使用本地工作站来调试在 Pod 中运行的数据库。

说明:

kubectl port-forward 仅实现了 TCP 端口 支持。 在 issue 47862 中跟踪了对 UDP 协议的支持。

接下来

进一步了解 kubectl port-forward