k8s踩坑记第2篇--3个IP折磨人的故事

例子来源于《Kubernetes实践指南》一书。问题依然没有解决，求助大神。

测试环境

Centos 7.0
docker 1.13.1
kubectl v1.5.2
etcd 3.2.18
都是通过yum安装，防火墙已关闭。

入坑问题

Error:com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.CommunicationsException: Communications link failure The last packet sent successfully to the server was 0 milliseconds ago. The driver has not received any packets from the server.

相关资源rc、pod、service、ep都创建成功,但是myweb的pods无法访问到mysql提供的数据库服务。

# kubectl get all
NAME       DESIRED   CURRENT   READY     AGE
rc/mysql   1         1         1         4h
rc/myweb   1         1         1         2h

NAME             CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
svc/kubernetes   10.254.0.1      <none>        443/TCP          5d
svc/mysql        10.254.67.31    <none>        3306/TCP         4h
svc/myweb        10.254.62.177   <nodes>       8080:30001/TCP   2h

NAME             READY     STATUS    RESTARTS   AGE
po/mysql-vc9x6   1/1       Running   0          4h
po/myweb-6k7s3   1/1       Running   0          2h
# kubectl get ep
NAME         ENDPOINTS            AGE
kubernetes   192.168.1.171:6443   5d
mysql        172.17.0.4:3306      4h
myweb        172.17.0.2:8080      2h

定义文件

mysql-rc.yaml

apiVersion : v1
kind : ReplicationController
metadata : 
    name : mysql
spec : 
  replicas : 1
  selector : 
    app : mysql
  template : 
    metadata : 
      labels : 
        app : mysql
    spec : 
      containers : 
      - name : mysql
        image : mysql
        ports : 
        - containerPort : 3306
        env : 
        - name : MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value : "123456"

mysql-svc.yaml

apiVersion : v1 
kind : Service 
metadata :  
  name : mysql 
spec :  
  ports : 
    - port : 3306
  selector :
    app : mysql

myweb-rc.yaml

apiVersion : v1 
kind : ReplicationController 
metadata :  
  name : myweb 
spec :  
  replicas : 1 
  selector :  
    app : myweb 
  template :  
    metadata :  
      labels :  
        app : myweb 
    spec :  
      containers :  
        - name : myweb 
          image : tomcat-app:v1 
          ports :  
            - containerPort : 8080 
          env :
            - name : MYSQL_SERVICE_HOST
              value : 'mysql'
            - name : MYSQL_SERVICE_PORT
              value : '3306'

myweb-svc.yaml

apiVersion : v1 
kind : Service 
metadata :  
  name : myweb 
spec :  
  type : NodePort
  ports : 
  - port : 8080
    nodePort : 30001
  selector :
    app : myweb

启动方式是顺序执行kubectl create -f yaml

kubectl create -f mysql-rc.yaml
kubectl create -f mysql-svc.yaml
kubectl create -f myweb-rc.yaml
kubectl create -f myweb-svc.yaml

启动后即前面提到的问题。

查看源代码

既然无法建立连接，那先看下是如何建立连接的。登录到myweb的docker容器里面，查看index.jsp文件，主要内容如下：

java.sql.Connection conn=null;
java.lang.String strConn;
java.sql.Statement stmt=null;
java.sql.ResultSet rs=null;
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver").newInstance();
try{
      Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
       String ip=System.getenv("MYSQL_SERVICE_HOST");
       String port=System.getenv("MYSQL_SERVICE_PORT");
       ip=(ip==null)?"localhost":ip;
       port=(port==null)?"3306":port;
      System.out.println("Connecting to database...");

      System.out.println("jdbc:mysql://"+ip+":"+port+"?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8");
      conn = java.sql.DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://"+ip+":"+port+"?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8", "root","123456");

      stmt = conn.createStatement();
}catch(Exception ex){
  ...
}

就是用jsp创建了一个连接，连接的地址通过ENV方式注入。即在myweb-rc.yaml中配置的MYSQL_SERVICE_HOST和MYSQL_SERVICE_PORT环境变量指定。
既然指定名称为mysql无法解决，那换成mysql容器的IP是否可行呢？

更新配置

通过kubectl get ep 可以看到mysql暴露出的服务接口，那就用这个Ip试试。
修改myweb-rc.yaml:

        env :
            - name : MYSQL_SERVICE_HOST
              value : '172.17.0.4'

然后重新部署pod。但是结果还是一样。

网上看来的

网上有个说法说把　MYSQL_SERVICE_HOST　去掉不配置。但是从源码看，不配置的默认值是localhost，显然不能具备3306的端口服务。

网络谜团

通过docker登录到容器内，互相ping网络都是通的。

mysql:/# ping 172.17.0.4
PING 172.17.0.4 (172.17.0.4): 56 data bytes
64 bytes from 172.17.0.4: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.155 ms
64 bytes from 172.17.0.4: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.139 ms
--- 172.17.0.4 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 0.139/0.147/0.155/0.000 ms

myweb:/# ping 172.17.0.2
PING 172.17.0.2 (172.17.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.089 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.062 ms
--- 172.17.0.2 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 999ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.062/0.075/0.089/0.016 ms

很显然网络是互通，但不知为何无法通过端口访问。

clusterIP

除了ep暴露的端口服务外，还有一个ClusterIP存在，是否可以通过ClusterIP访问呢。

# kubectl get svc
NAME             CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
svc/kubernetes   10.254.0.1      <none>        443/TCP          5d
svc/mysql        10.254.67.31    <none>        3306/TCP         4h
svc/myweb        10.254.62.177   <nodes>       8080:30001/TCP   2h

发现ping　ClusterIP全部都不通。至此不明白了。

三个IP

Kubernetes中管理主要有三种类型的IP:Pod IP 、Cluster IP 和外部IP。

Pod IP

Kubernetes的最小部署单元是Pod。利用Flannel作为不同HOST之间容器互通技术时，由Flannel和etcd维护了一张节点间的路由表。Flannel的设计目的就是为集群中的所有节点重新规划IP地址的使用规则，从而使得不同节点上的容器能够获得“同属一个内网”且”不重复的”IP地址，并让属于不同节点上的容器能够直接通过内网IP通信。

每个Pod启动时，会自动创建一个镜像为gcr.io/google_containers/pause:0.8.0的容器，容器内部与外部的通信经由此容器代理，该容器的IP也可以称为Pod IP。

Cluster IP

Pod IP 地址是实际存在于某个网卡(可以是虚拟设备)上的，但Service Cluster IP就不一样了，没有网络设备为这个地址负责。它是由kube-proxy使用Iptables规则重新定向到其本地端口，再均衡到后端Pod的。

外部IP

Service对象在Cluster IP range池中分配到的IP只能在内部访问，如果服务作为一个应用程序内部的层次，还是很合适的。如果这个Service作为前端服务，准备为集群外的客户提供业务，我们就需要给这个服务提供公共IP了。

结论

依然不懂为什么会出现链接失败的情况，网络ping通的情况下，无法访问，这个坑填不上。
怀疑方向：应该是配置层面的问题，可能是k8s的，也可能是docker的。