背景
在单个网卡上通过 ip addr 命令为网卡配置 VIP 时，无法通过 VIP 访问 NodePort 服务，网卡的信息如下：
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2: rcosmgmt: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
link/ether fa:16:3e:d6:d2:99 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.28.110.16/24 brd 172.16.1.255 scope global eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet 172.28.110.7/24 scope global secondary eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
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进一步定位发现 kube-proxy 没有为 VIP(172.28.110.7) 地址创建 ipvs 服务。 此时通过 curl 命令访问 vip:NodePort 卡死，但 tcpdump 测试发现报文传输正常。
造成上述奇怪现象的原因是：数据包没有经过 ivps dnat，直接发送到了 kube-proxy 的监听端口。
kube-proxy 为每个 NodePort 创建对应的监听端口，该端口仅用来标记 NodePort 端口已经被使用。
解决方案一
官方 issues/75443 提及当前 ipvs 模式下，kube-proxy 获取本地网卡的 ip 地址时，无法获取辅助 IP，即被标记为 scope global secondary ip地址。
该 ISSUES 中最后给出的规避方案是将 VIP 的子网掩码设置为 32。
Linux 内核中，通过 ip 命令在设备上添加 primary ip 同网段的 ip 时，这些 ip 显示为 secondary ip ，并且通过 ifconfig 命令无法查看到。如果添加的 ip 不是同网段的，那么都作为 primary ip。
kube-proxy 默认情况下，将 NodePort 绑定到本地路由表的 src 地址（即以这个ip:NodePort 创建 ipvs-service），其代码实现等价于以下命令：
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ip route show table local type local proto kernel |grep -v kube-ipvs0
local 172.28.110.7 dev rcosmgmt scope host src 172.28.110.16 # 172.28.110.7 是 secondary ip，即 vip
local 172.28.110.16 dev rcosmgmt scope host src 172.28.110.16 # 172.28.110.16 是 primary ip
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从上述输出可以看出，rcosmgmt 虽然都有两条路由记录，但是 src 地址均是 primary ip，因此 kubeproxy 没有绑定 NodePort 到 secondary ip（VIP）。
PS：个人分析这是 ip 命令的实现造成的，具体为啥这样可能需要更深入分析。
解决方案二
仔细阅读 kube-proxy 源码后，发现还有更好解决方案。
用户可以在 kube-proxy 配置文件中添加 nodePortAddresses 配置，使 kube-proxy 直接从网卡配置的 ip 上获取 NodePort 绑定的地址，配置如下：
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apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
nodePortAddresses:
- "127.0.0.1/8"
- "172.28.110.0/24"
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上述配置，kube-proxy 会获取网卡所有配置的 ip 并选择属于 “172.28.110.0/24” 和 “127.0.0.1/8” 的地址来绑定 NodePort ，这种情况下 secondary ip 也能正常绑定。
kube-proxy 更新 ipvs 规则的逻辑在 pkg/proxy/ipvs/proxier.go 文件中， Proxier 类的 syncProxyRules() 方法中实现：
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func (proxier *Proxier) syncProxyRules() {
// 省略其他逻辑 ...
// 当定义了 NodePort 时，获取本地 IP
if hasNodePort {
// 通过 GetNodeAddresses 接口获取本地 ip，该方法直接获取设备上配置的 ip 地址，并判断对应的 ip 是否包含在 NodePortAddresses 定义的网段中，如果是将 ip 加入返回的 list 中。
// 以下情况返回结果会插入 0.0.0.0/0，此时后续逻辑会再次通过路由表获取本地ip
// 1. 当 NodePortAddresses 为空或者定义了 0.0.0.0/0
// 2. 所有设备的 ip 都没有包含在 NodePortAddresses 中的 cidr 中
nodeAddrSet, err := utilproxy.GetNodeAddresses(proxier.nodePortAddresses, proxier.networkInterfacer)
if err != nil {
klog.Errorf("Failed to get node ip address matching nodeport cidr: %v", err)
} else {
nodeAddresses = nodeAddrSet.List()
for _, address := range nodeAddresses {
// ipGetter.NodeIPs() 获取本地 ip，该方法通过本地路由表获取 ip。
if utilproxy.IsZeroCIDR(address) {
nodeIPs, err = proxier.ipGetter.NodeIPs()
if err != nil {
klog.Errorf("Failed to list all node IPs from host, err: %v", err)
}
break
}
nodeIPs = append(nodeIPs, net.ParseIP(address))
}
}
}
// Build IPVS rules for each service.
for svcName, svc := range proxier.serviceMap {
// 省略其他逻辑 ...
if svcInfo.NodePort() != 0 {
// 省略其他逻辑 ...
// 为每个 nodeIP:NodePort 创建 svc
for _, nodeIP := range nodeIPs {
// ipvs call
serv := &utilipvs.VirtualServer{
Address: nodeIP,
Port: uint16(svcInfo.NodePort()),
Protocol: string(svcInfo.Protocol()),
Scheduler: proxier.ipvsScheduler,
}
}
// 省略其他逻辑 ...
}
}
}
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总结
kube-proxy 可以通过 nodePortAddresses 选择 NodePort 绑定在那些本地 ip 上。当该值为空时 kube-proxy 回退到通过本地路由表来选择 NodePort 绑定的 ip，此时可能出现辅助 ip 无法绑定的情况。
参考