Главная

Как с tcpserver и netcat открыть туннель в Kubernetes pod или контейнер

2019-12-18 в 7:39, admin, рубрики: bash, kubectl, kubernetes, netcat, tcpserver, Блог компании Флант, Сетевые технологии, системное администрирование

Прим. перев.: Эта практическая заметка от создателя LayerCI — отличный пример так называемых tips & tricks для Kubernetes. В ней рассказывается, как можно упростить некоторые привычные операции (по эксплуатации и отладке) благодаря использованию классических утилит. О том, какие именно операции, объясняет сам автор…

Как с tcpserver и netcat открыть туннель в Kubernetes pod или контейнер - 1

Представьте типичную ситуацию: вы хотите, чтобы порт на локальном компьютере волшебным образом перенаправлял трафик в pod/контейнер (или наоборот).

Возможные сценарии использования

Проверить, что возвращает HTTP endpoint /healthz pod'а в production-кластере.
Подключить TCP-отладчик к pod'у на локальной машине.
Получить доступ к production-базе из локальных инструментов для работы с БД без необходимости возиться с аутентификацией (обычно у localhost'а есть права root'а).
Запустить одноразовый скрипт миграции для данных в staging-кластере без необходимости создавать для него контейнер.
Подключить сессию VNC к pod'у с запущенным виртуальным рабочим столом (см. XVFB).

Несколько слов о необходимых инструментах

Tcpserver — Open Source-утилита, доступная в большинстве репозиториев пакетов Linux. Она позволяет открыть локальный порт и перенаправить на него трафик, получаемый через stdin/stdout от любой указанной команды:

colin@colin-work:~$ tcpserver 127.0.0.1 8080 echo -e 'HTTP/1.0 200 OKrnContent-Length: 19rnrn<body>hello!</body>'&
[1] 17377
colin@colin-work:~$ curl localhost:8080
<body>hello!</body>colin@colin-work:~$

(asciinema.org)

Netcat делает обратное. Она позволяет подключиться к открытому порту и передать полученный от него ввод/вывод на stdin/stdout:

colin@colin-work:~$ nc -C httpstat.us 80
GET /200 HTTP/1.0
Host: httpstat.us
HTTP/1.1 200 OK
Cache-Control: private
Server: Microsoft-IIS/10.0
X-AspNetMvc-Version: 5.1
Access-Control-Allow-Origin: *
X-AspNet-Version: 4.0.30319
X-Powered-By: ASP.NET
Set-Cookie: ARRAffinity=93fdbab9d364704de8ef77182b4d13811344b7dd1ec45d3a9682bbd6fa154ead;Path=/;HttpOnly;Domain=httpstat.us
Date: Fri, 01 Nov 2019 17:53:04 GMT
Connection: close
Content-Length: 0

^C
colin@colin-work:~$

(asciinema.org)

В приведенном выше примере netcat запрашивает страницу по HTTP. Флаг -C заставляет его добавлять CRLF в конец строки.

Связка с kubectl: слушайте на хосте и подключайтесь к pod'у

Если объединить представленные выше инструменты с kubectl, мы получим команду вроде этой:

tcpserver 127.0.0.1 8000 kubectl exec -i web-pod nc 127.0.0.1 8080

По аналогии, для доступа к порту 80 внутри pod'а достаточно будет сделать curl "127.0.0.1:80":

colin@colin-work:~$ sanic kubectl exec -it web-54dfb667b6-28n85 bash
root@web-54dfb667b6-28n85:/web# apt-get -y install netcat-openbsd
Reading package lists... Done
Building dependency tree
Reading state information... Done
netcat-openbsd is already the newest version (1.195-2).
0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 10 not upgraded.
root@web-54dfb667b6-28n85:/web# exit
colin@colin-work:~$ tcpserver 127.0.0.1 8000 sanic kubectl exec -i web-54dfb667b6-28n85 nc 127.0.0.1 8080&
[1] 3232
colin@colin-work:~$ curl localhost:8000/healthz
{"status":"ok"}colin@colin-work:~$ exit

(asciinema.org)

Как с tcpserver и netcat открыть туннель в Kubernetes pod или контейнер - 2
Схема взаимодействия утилит

В обратную сторону: слушайте в pod'е и подключайтесь к хосту

nc 127.0.0.1 8000 | kubectl exec -i web-pod tcpserver 127.0.0.1 8080 cat

Эта команда позволяет pod'у получить доступ к порту 8000 на локальной машине.

Скрипт для Bash

Я написал специальный скрипт для Bash, позволяющий управлять production-кластером Kubernetes LayerCI, используя описанный выше метод:

kubetunnel() {
    POD="$1"
    DESTPORT="$2"
    if [ -z "$POD" -o -z "$DESTPORT" ]; then
        echo "Usage: kubetunnel [pod name] [destination port]"
        return 1
    fi
    pkill -f 'tcpserver 127.0.0.1 6666'
    tcpserver 127.0.0.1 6666 kubectl exec -i "$POD" nc 127.0.0.1 "$DESTPORT"&
    echo "Connect to 127.0.0.1:6666 to access $POD:$DESTPORT"
}

Если добавить эту функцию в ~/.bashrc, можно легко открывать туннель в pod командой kubetunnel web-pod 8080 и делать curl localhost:6666.

Для туннеля в Docker можно заменить основную строку на:
```
tcpserver 127.0.0.1 6666 docker exec -i "$CONTAINER" nc 127.0.0.1 "$DESTPORT"
```
для туннеля в K3s — поменяйте её на:
```
tcpserver 127.0.0.1 6666 k3s kubectl exec …
```
и т.д.

Другие идеи

Перенаправить UDP-трафик можно командами netcat -l -u -c вместо tcpserver и netcat -u вместо netcat соответственно.
Посмотреть ввод/вывод через pipe viewer: nc 127.0.0.1 8000 | pv --progress | kubectl exec -i web-pod tcpserver 127.0.0.1 8080 cat.
Можно сжимать и распаковывать трафик на обоих концах с помощью gzip.
Подключиться по SSH к другому компьютеру с соответствующим файлом kubeconfig: cpserver ssh workcomputer "kubectl exec -i my-pod nc 127.0.0.1 80".
Можно соединить два pod'а в разных кластерах с помощью mkfifo и запустить две отдельные команды kubectl.