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Kubernetes 上的 TiDB 集群常见网络问题

本文介绍了 Kubernetes 上 TiDB 集群常见网络问题以及诊断解决方案。

Pod 之间网络不通

针对 TiDB 集群而言,绝大部分 Pod 间的访问均通过 Pod 的域名(使用 Headless Service 分配)进行,例外的情况是 TiDB Operator 在收集集群信息或下发控制指令时,会通过 PD Service 的 service-name 访问 PD 集群。

当通过日志或监控确认 Pod 间存在网络连通性问题,或根据故障情况推断出 Pod 间网络连接可能不正常时,可以按照下面的流程进行诊断,逐步缩小问题范围:

  1. 确认 Service 和 Headless Service 的 Endpoints 是否正常:

    kubectl -n ${namespace} get endpoints ${cluster_name}-pd
    kubectl -n ${namespace} get endpoints ${cluster_name}-tidb
    kubectl -n ${namespace} get endpoints ${cluster_name}-pd-peer
    kubectl -n ${namespace} get endpoints ${cluster_name}-tikv-peer
    kubectl -n ${namespace} get endpoints ${cluster_name}-tidb-peer

    以上命令展示的 ENDPOINTS 字段中,应当是由逗号分隔的 cluster_ip:port 列表。假如字段为空或不正确,请检查 Pod 的健康状态以及 kube-controller-manager 是否正常工作。

  2. 进入 Pod 的 Network Namespace 诊断网络问题:

    tkctl debug -n ${namespace} ${pod_name}

    远端 shell 启动后,使用 dig 命令诊断 DNS 解析,假如 DNS 解析异常,请参照诊断 Kubernetes DNS 解析进行故障排除:

    dig ${HOSTNAME}

    使用 ping 命令诊断到目的 IP 的三层网络是否连通(目的 IP 为使用 dig 解析出的 Pod IP):

    ping ${TARGET_IP}

    假如 ping 检查失败,请参照诊断 Kubernetes 网络进行故障排除。

    假如 ping 检查正常,继续使用 telnet 检查目标端口是否打开:

    telnet ${TARGET_IP} ${TARGET_PORT}

    假如 telnet 检查失败,则需要验证 Pod 的对应端口是否正确暴露以及应用的端口是否配置正确:

    # 检查端口是否一致
    kubectl -n ${namespace} get po ${pod_name} -ojson | jq '.spec.containers[].ports[].containerPort'
    
    # 检查应用是否被正确配置服务于指定端口上
    # PD, 未配置时默认为 2379 端口
    kubectl -n ${namespace} -it exec ${pod_name} -- cat /etc/pd/pd.toml | grep client-urls
    # TiKV, 未配置时默认为 20160 端口
    kubectl -n ${namespace} -it exec ${pod_name} -- cat /etc/tikv/tikv.toml | grep addr
    # TiDB, 未配置时默认为 4000 端口
    kubectl -n ${namespace} -it exec ${pod_name} -- cat /etc/tidb/tidb.toml | grep port

无法访问 TiDB 服务

TiDB 服务访问不了时,首先确认 TiDB 服务是否部署成功,确认方法如下:

查看该集群的所有组件是否全部都启动了,状态是否为 Running。

kubectl get po -n ${namespace}

查看 TiDB 服务是否正确生成了 Endpoint 对象。

kubectl get endpoints -n ${namespaces} ${cluster_name}-tidb

检查 TiDB 组件的日志,看日志是否有报错。

kubectl logs -f ${pod_name} -n ${namespace} -c tidb

如果确定集群部署成功,则进行网络检查:

  1. 如果你是通过 NodePort 方式访问不了 TiDB 服务,请在 node 上尝试使用 clusterIP 访问 TiDB 服务,假如 clusterIP 的方式能访问,基本判断 Kubernetes 集群内的网络是正常的,问题可能出在下面两个方面:

    • 客户端到 node 节点的网络不通。
    • 查看 TiDB service 的 externalTrafficPolicy 属性是否为 Local。如果是 Local 则客户端必须通过 TiDB Pod 所在 node 的 IP 来访问。
  2. 如果 clusterIP 方式也访问不了 TiDB 服务,尝试用 TiDB服务后端的 <PodIP>:4000 连接看是否可以访问,如果通过 PodIP 可以访问 TiDB 服务,可以确认问题出在 clusterIP 到 PodIP 之间的连接上,排查项如下:

    • 检查各个 node 上的 kube-proxy 是否正常运行:

      kubectl get po -n kube-system -l k8s-app=kube-proxy
    • 检查 node 上的 iptables 规则中 TiDB 服务的规则是否正确:

      iptables-save -t nat |grep ${clusterIP}
    • 检查对应的 endpoint 是否正确:

      kubectl get endpoints -n ${namespaces} ${cluster_name}-tidb
  3. 如果通过 PodIP 访问不了 TiDB 服务,问题出在 Pod 层面的网络上,排查项如下:

    • 检查 node 上的相关 route 规则是否正确
    • 检查网络插件服务是否正常
    • 参考上面的 Pod 之间网络不通章节