K8S トラブルシューティングの効率化: Pod でパケットをキャプチャするための効率的な戦略の詳細な説明

Kubernetes 環境では、トラブルシューティングは管理者の日常業務の不可欠な部分です。コンテナ化されたアプリケーションが広く採用されるにつれて、ポッド内の問題を効率的に診断して解決する方法が必要になります。この記事では、パケット キャプチャ テクノロジーを使用して、Kubernetes 環境の Pod 内でのトラブルシューティングの効率を向上させる方法に焦点を当てます。

なぜ Pod でパケットをキャプチャする必要があるのでしょうか?

Kubernetes クラスターでは、複雑なマイクロサービス アーキテクチャは通常、複数の Pod で構成されます。障害が発生した場合、ネットワークの問題、アプリケーション エラー、またはその他の理由が考えられます。この場合、問題をより迅速に診断して解決できるように、ポッド内の通信と相互作用に関する深い洞察を得る方法が必要です。

パケット キャプチャは、ネットワーク パケットをキャプチャしてその内容を分析できる効果的なデバッグ ツールであり、Pod 内の通信プロセスと潜在的な問題を理解するのに役立ちます。パケットをキャプチャすることで、ネットワーク トラフィックの表示、パケット損失の検出、遅延の分析などが可能になり、障害の原因を迅速に特定できます。

ポッドでパケットをキャプチャする方法

ここでは、ポッドの通常の動作に影響を与えずにネットワーク データ パケットをキャプチャできる非常に巧妙な方法を紹介します。まず、ネットワーク パケットをキャプチャするターゲット Pod を特定する必要があります。 nginx Podを例に、具体的な手順を説明します。

まず、Pod のコンテナ ID を確認する必要があります。次のコマンドを実行すると、コンテナの ID を取得できます。

 controlplane $ kubectl get pod nginx -o yaml | grep containerID cni.projectcalico.org/containerID: d7e92da2f6279ef2da51b307b85ad9624d99a438f8abb9e76c78499c04d00410 - containerID: containerd://40513219dee83050b4662d23d60279ee4e63adca42b9f0a168926ddc0a9518f4

上記の返された結果を見ると、Pod のコンテナ ID が 405 であることがわかります。

次に、Pod がどのノードで実行されているかを判断し、次のコマンドを使用して、Pod がどのノードで実行されているかを確認します。

 controlplane $ kubectl get pod -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES nginx 1/1 Running 0 2m35s 192.168.1.4 node01 <none> <none>

上記の返された結果から、Pod が node01 上で実行されていることがわかります。

ssh経由でnode01にログインします。このノードでは、通常の状況では、tcpdump を直接使用してパケットをキャプチャできます。ただし、tcpdump を実行すると、Pod と他の Pod を含む現在のホスト上のすべてのネットワーク パケットがキャプチャされます。キャプチャしたいPodのパケットを区別することが困難です。

そのため、コンテナのネットワーク名前空間でパケットをキャプチャするためのツールを使用する必要があります。このツールはnsenterと呼ばれます。名前空間を入力するためのツールです。名前空間を入力して変更したり、その中のプロセスやリソースを表示したりできます。コンテナのネットワーク名前空間に入るには、このツールを使用する必要があります。

nsenter の具体的な使用方法がわからない場合は、次に示すように、nsenter -help で確認できます。

次に、このコンテナの Pid も知っておく必要があります。次のコマンドでコンテナの Pid を取得できます。

 node01 $ crictl inspect 405 | grep pid "pid": 9700, "pid": 1 "type": "pid"

最後に、次のコマンドを実行してコンテナのネットワーク名前空間に入り、パケットをキャプチャします。

 nsenter -n -t 9700

• -n: ネットワーク名前空間を指定します
• -t: コンテナのPIDを指定します

上記のコマンドを実行すると、ターミナルは nginx Pod のネットワーク名前空間に入り、ターミナルで Pod をキャプチャできるようになります。以下のように表示されます。

上記の結果から、Pod のデータ パケットには 3 つのハンドシェイクと 4 つのウェーブが存在できることがわかります。または、次のコマンドを使用して、キャプチャしたパケット データをファイルに保存することもできます。

 tcpdum -w nginx.cap