如何制作本地yum repository

某些情况下在没有外网的环境需要安装一些软件，但是软件依赖比较多，那么可以提前将所有依赖下载到本地，然后将他们制作成一个yum repo，安装的时候就会自动将依赖包都安装好。

收集所有rpm包

创建一个文件夹，比如 Yum，将收集到的所有rpm包放在里面，比如安装ansible和docker需要的依赖文件：

-rwxr-xr-x 1 root root  73K 7月  12 14:22 audit-libs-python-2.8.4-4.el7.x86_64.rpm
-rwxr-xr-x 1 root root 295K 7月  12 14:22 checkpolicy-2.5-8.el7.x86_64.rpm
-rwxr-xr-x 1 root root  23M 7月  12 14:22 containerd.io-1.2.2-3.el7.x86_64.rpm
-rwxr-xr-x 1 root root  26K 7月  12 14:22 container-selinux-2.9-4.el7.noarch.rpm
-rwxr-xr-x 1 root root  37K 7月  12 14:22 container-selinux-2.74-1.el7.noarch.rpm
-rwxr-xr-x 1 root root  14M 7月  12 14:22 docker-ce-cli-18.09.0-3.el7.x86_64.rpm
-rwxr-xr-x 1 root root  29K 7月  12 14:22 docker-ce-selinux-17.03.2.ce-1.el7.centos.noarch.rpm
-r-xr-xr-x 1 root root  22K 7月  12 14:23 sshpass-1.06-2.el7.x86_64.rpm
-r-xr-xr-x 1 root root  22K 7月  12 14:23 sshpass-1.06-1.el7.x86_64.rpm
-r-xr-xr-x 1 root root 154K 7月  12 14:23 PyYAML-3.10-11.el7.x86_64.rpm
-r-xr-xr-x 1 root root  29K 7月  12 14:23 python-six-1.9.0-2.el7.noarch.rpm
-r-xr-xr-x 1 root root 397K 7月  12 14:23 python-setuptools-0.9.8-7.el7.noarch.rpm

收集方法：

//先安装yum工具
yum install yum-utils -y
//将 ansible 依赖包都下载下来
repoquery --requires --resolve --recursive ansible | xargs -r yumdownloader --destdir=/tmp/ansible
//将ansible rpm自己下载回来
yumdownloader --destdir=/tmp/ansible --resolve ansible
//验证一下依赖关系是完整的
//repotrack ansible

创建仓库索引

需要安装工具 yum install createrepo -y：

# createrepo ./public_yum/
Spawning worker 0 with 6 pkgs
Spawning worker 1 with 6 pkgs
Spawning worker 23 with 5 pkgs
Workers Finished
Saving Primary metadata
Saving file lists metadata
Saving other metadata
Generating sqlite DBs
Sqlite DBs complete

会在yum文件夹下生成一个索引文件夹 repodata

drwxr-xr-x 2 root root 4.0K 7月  12 14:25 repodata
[root@az1-drds-79 yum]# ls repodata/
5e15c62fec1fe43c6025ecf4d370d632f4b3f607500016e045ad94b70f87bac3-filelists.xml.gz
7a314396d6e90532c5c534567f9bd34eee94c3f8945fc2191b225b2861ace2b6-other.xml.gz
ce9dce19f6b426b8856747b01d51ceaa2e744b6bbd5fbc68733aa3195f724590-primary.xml.gz
ee33b7d79e32fe6ad813af92a778a0ec8e5cc2dfdc9b16d0be8cff6a13e80d99-filelists.sqlite.bz2
f7e8177e7207a4ff94bade329a0f6b572a72e21da106dd9144f8b1cdf0489cab-primary.sqlite.bz2
ff52e1f1859790a7b573d2708b02404eb8b29aa4b0c337bda83af75b305bfb36-other.sqlite.bz2
repomd.xml

生成iso镜像文件

非必要步骤，如果需要带到客户环境可以先生成iso，不过不够灵活。

也可以不用生成iso，直接在drds.repo中指定 createrepo 的目录也可以，记得要先执行 yum clean all和yum update

#mkisofs -r -o docker_ansible.iso ./yum/
I: -input-charset not specified, using utf-8 (detected in locale settings)
Using PYTHO000.RPM;1 for  /python-httplib2-0.7.7-3.el7.noarch.rpm (python-httplib2-0.9.1-3.el7.noarch.rpm)
Using MARIA006.RPM;1 for  /mariadb-5.5.56-2.el7.x86_64.rpm (mariadb-libs-5.5.56-2.el7.x86_64.rpm)
Using LIBTO001.RPM;1 for  /libtomcrypt-1.17-25.el7.x86_64.rpm (libtomcrypt-1.17-26.el7.x86_64.rpm)
  6.11% done, estimate finish Sun Jul 12 14:26:47 2020
 97.60% done, estimate finish Sun Jul 12 14:26:48 2020
Total translation table size: 0
Total rockridge attributes bytes: 14838
Total directory bytes: 2048
Path table size(bytes): 26
Max brk space used 21000
81981 extents written (160 MB)

将生成的 iso挂载到目标机器上

1
2
3

# mkdir /mnt/iso
# mount ./docker_ansible.iso /mnt/iso
mount: /dev/loop0 is write-protected, mounting read-only

配置本地 yum 源

yum repository不是必须要求iso挂载，直接指向rpm文件夹（必须要有 createrepo 建立索引了）也可以

# cat /etc/yum.repos.d/drds.repo 
[drds]
name=drds Extra Packages for Enterprise Linux 7 - $basearch
enabled=1
failovermethod=priority
baseurl=file:///mnt/repo #baseurl=http://192.168.1.91:8000/ 本地内网
priority=1  #添加priority=1，数字越小优先级越高，也可以修改网络源的priority的值
gpgcheck=0
#gpgkey=file:///mnt/cdrom/RPM-GPG-KEY-CentOS-5    #注：这个你cd /mnt/cdrom/可以看到这个key，这里仅仅是个例子， 因为gpgcheck是0 ，所以gpgkey不需要了

到此就可以在没有网络环境的机器上直接：yum install ansible docker -y 了

测试

测试的话可以指定repo 源： yum install ansible –enablerepo=drds （drds 优先级最高）

本地会cache一些rpm的版本信息，可以执行 yum clean all 得到一个干净的测试环境

1
2
3

yum clean all
yum list
yum deplist ansible

yum 源问题处理

Yum commands error “pycurl.so: undefined symbol”

xargs 作用

xargs命令的作用，是将标准输入转为命令行参数。因为有些命令是不接受标准输入的，比如echo

xargs的作用在于，大多数命令（比如rm、mkdir、ls）与管道一起使用时，都需要xargs将标准输入转为命令行参数。

dnf 使用

DNF 是新一代的rpm软件包管理器。他首先出现在 Fedora 18 这个发行版中。而最近，它取代了yum，正式成为 Fedora 22 的包管理器。

DNF包管理器克服了YUM包管理器的一些瓶颈，提升了包括用户体验，内存占用，依赖分析，运行速度等多方面的内容。DNF使用 RPM, libsolv 和 hawkey 库进行包管理操作。尽管它没有预装在 CentOS 和 RHEL 7 中，但你可以在使用 YUM 的同时使用 DNF 。你可以在这里获得关于 DNF 的更多知识：《 DNF 代替 YUM ，你所不知道的缘由》

DNF 包管理器作为 YUM 包管理器的升级替代品，它能自动完成更多的操作。但在我看来，正因如此，所以 DNF 包管理器不会太受那些经验老道的 Linux 系统管理者的欢迎。举例如下：

在 DNF 中没有 –skip-broken 命令，并且没有替代命令供选择。
在 DNF 中没有判断哪个包提供了指定依赖的 resolvedep 命令。
在 DNF 中没有用来列出某个软件依赖包的 deplist 命令。
当你在 DNF 中排除了某个软件库，那么该操作将会影响到你之后所有的操作，不像在 YUM 下那样，你的排除操作只会咋升级和安装软件时才起作用。

安装yum源

安装7.70版本curl yum源

1	rpm -Uvh http://www.city-fan.org/ftp/contrib/yum-repo/city-fan.org-release-2-1.rhel7.noarch.rpm

其它技巧

rpm依赖查询

rpm -q --whatprovides file-name //查询一个文件来自哪个rpm包
rpm -qf /usr/lib/systemd/libsystemd-shared-239.so // 查询一个so lib来自哪个rpm包
或者 yum whatprovides /usr/lib/systemd/libsystemd-shared-239.so
yum provides */libmysqlclient.so.18

制作debian 仓库

适合ubuntu、deepin、uos等, 参考：https://lework.github.io/2021/04/03/debian-kubeadm-install/

1 2	#添加新仓库 sudo apt-add-repository 'deb http://ftp.us.debian.org/debian stretch main contrib non-free'

rpm转换成 dpkg

apt-mirror

先要安装apt-mirror 工具，安装后会生成配置文件 /etc/apt/mirror.list 然后需要手工修改配置文件：

#cat /etc/apt/mirror.list
############# config ##################

#下载下来的仓库文件放在哪里
set base_path    /polarx/debian

set mirror_path  $base_path/mirror
set skel_path    $base_path/skel
set var_path     $base_path/var
set cleanscript $var_path/clean.sh
set defaultarch  amd64
#set postmirror_script $var_path/postmirror.sh
set run_postmirror 0
set nthreads     20
set _tilde 0
#
############# end config ##############

#从哪里镜像仓库
deb http://yum.tbsite.net/mirrors/debian/ buster main non-free contrib
#deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt kubernetes-xenial main

#deb http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-src http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free

# mirror additional architectures
#deb-alpha http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-amd64 http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-armel http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-hppa http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-i386 http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-ia64 http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-m68k http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-mips http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-mipsel http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-powerpc http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-s390 http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-sparc http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free

#clean http://ftp.us.debian.org/debian
clean http://yum.tbsite.net/mirrors/debian/

一个Debian仓库包含多个发行版。Debian 的发行版是以 “玩具总动员 “电影中的角色命名的 (wheezy, jessie, stretch, …)。代号有别名，叫做套件(stable, oldstable, testing, unstable)。一个发行版会被分成几个组件。在 Debian 中，这些组件被命名为 main, contrib, 和 non-free，并表并表示它们所包含的软件的授权条款。一个版本也有各种架构(amd64, i386, mips, powerpc, s390x, …)的软件包，以及源码和架构独立的软件包。

仓库的根目录下有一个dists 目录，而这个目录又有每个发行版和套件的目录，后者通常是前者的符号链接，但浏览器不会向您显示出这个区别。每个发行版子目录都包含一个加密签名的Release文件和每个组件的目录，里面是不同架构的目录，名为binary-*<架构>*和sources。而在这些文件中，Packages是文本文件，包含了软件包。嗯，那么实际的软件包在哪里？

软件包本身在仓库根目录下的pool。在pool下面又有所有组件的目录，其中有0，…，9，a，b，.., z, liba, … , libz。而在这些目录中，是以它们所包含的软件包命名的目录，这些目录最后包含实际的软件包，即.deb文件。这个名字不一定是软件包本身的名字，例如，软件包bsdutils在目录pool/main/u/util-linux 下，它是生成软件包的源码的名称。一个上游源可能会生成多个二进制软件包，而所有这些软件包最终都会在pool下面的同一个子目录中。额外的单字母目录只是一个技巧，以避免在一个目录中有太多的条目，因为这是很多系统传统上存在性能问题的原因。

在pool下面的子目录中，通常会有多个版本的软件包，而每个版本的软件包属于什么发行版的信息只存在于索引中。这样一来，同一个版本的包可软件以属于多个发行版，但只使用一次磁盘空间，而且不需要求助于硬链接或符号链接，所以镜像相当简单，甚至可以在没有这些概念的系统中进行。

常用命令

apt install kubeadm=1.20.12-00 //指定版本安装

#查询可用版本
apt-cache policy kubeadm
apt list --all-versions kubeadm

#清理
apt clean --dry-run 
apt update
apt list
apt show kubeadm

#查询安装包的所有文件
dpkg-query -L kubeadm

#列出所有依赖包
apt-cache depends ansible

#被依赖查询
apt-cache rdepends kubelet

dpkg -I kubernetes/pool/kubeadm_1.21.0-00_amd64.deb

#下载依赖包
apt-get download $(apt-rdepends kubeadm|grep -v "^ ")
aptitude --download-only -y install $(apt-rdepends kubeadm|grep -v "^ ") //不能下载已经安装了的依赖包

apt download $(apt-cache depends --recurse --no-recommends --no-suggests --no-conflicts --no-breaks --no-replaces --no-enhances kubeadm | grep "^\w" | sort -u)

简单仓库

下载所有 deb 包以及他们的依赖

1	apt download $(apt-cache depends --recurse --no-recommends --no-suggests --no-conflicts --no-breaks --no-replaces --no-enhances kubeadm \| grep "^\w" \| sort -u)

生成 index

1	dpkg-scanpackages -m . > Packages

apt source 指向这个目录

1	deb [trusted=yes] file:/polarx/test /

Kubernetes 仓库

debian 上通过kubeadm 安装 kubernetes 集群

//官方
echo "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | tee -a /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

//阿里云仓库
echo 'deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt kubernetes-xenial main' > /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
curl -s https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
apt-get update

export KUBE_VERSION="1.20.5"
apt-get install -y kubeadm=$KUBE_VERSION-00 kubelet=$KUBE_VERSION-00 kubectl=$KUBE_VERSION-00
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

[ -d /etc/bash_completion.d ] && \
    { kubectl completion bash > /etc/bash_completion.d/kubectl; \
      kubeadm completion bash > /etc/bash_completion.d/kubadm; }
      
[ ! -d /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d ] && mkdir -p /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d
cat << EOF > /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d/11-cgroup.conf
[Service]
CPUAccounting=true
MemoryAccounting=true
BlockIOAccounting=true
ExecStartPre=/usr/bin/bash -c '/usr/bin/mkdir -p /sys/fs/cgroup/{cpuset,memory,systemd,pids,"cpu,cpuacct"}/{system,kube,kubepods}.slice'
Slice=kube.slice
EOF
systemctl daemon-reload
 
systemctl enable kubelet.service

docker 仓库

apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl gnupg2 lsb-release bash-completion
    
curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/debian/gpg | sudo apt-key add -
echo "deb [arch=amd64] https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/debian $(lsb_release -cs)   stable" > /etc/apt/sources.list.d/docker-ce.list
sudo apt-get update
apt-get install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
apt-mark hold docker-ce docker-ce-cli containerd.io

参考资料

xargs 命令教程

如何制作本地软件仓库

发表于 2020-01-24 更新于 2025-11-29 分类于 Linux

如何制作软件仓库

centos下是 yum 仓库，Debian、ubuntu下是apt仓库，我们先讲 yum 仓库的制作，Debian apt 仓库类似

收集所有rpm包

创建一个文件夹，比如 Yum，将收集到的所有rpm包放在里面，比如安装ansible和docker需要的依赖文件：

-rwxr-xr-x 1 root root  73K 7月  12 14:22 audit-libs-python-2.8.4-4.el7.x86_64.rpm
-rwxr-xr-x 1 root root 295K 7月  12 14:22 checkpolicy-2.5-8.el7.x86_64.rpm
-rwxr-xr-x 1 root root  23M 7月  12 14:22 containerd.io-1.2.2-3.el7.x86_64.rpm
-rwxr-xr-x 1 root root  26K 7月  12 14:22 container-selinux-2.9-4.el7.noarch.rpm
-rwxr-xr-x 1 root root  37K 7月  12 14:22 container-selinux-2.74-1.el7.noarch.rpm
-rwxr-xr-x 1 root root  14M 7月  12 14:22 docker-ce-cli-18.09.0-3.el7.x86_64.rpm
-rwxr-xr-x 1 root root  29K 7月  12 14:22 docker-ce-selinux-17.03.2.ce-1.el7.centos.noarch.rpm
-r-xr-xr-x 1 root root  22K 7月  12 14:23 sshpass-1.06-2.el7.x86_64.rpm
-r-xr-xr-x 1 root root  22K 7月  12 14:23 sshpass-1.06-1.el7.x86_64.rpm
-r-xr-xr-x 1 root root 154K 7月  12 14:23 PyYAML-3.10-11.el7.x86_64.rpm
-r-xr-xr-x 1 root root  29K 7月  12 14:23 python-six-1.9.0-2.el7.noarch.rpm
-r-xr-xr-x 1 root root 397K 7月  12 14:23 python-setuptools-0.9.8-7.el7.noarch.rpm

收集方法：

//先安装yum工具
yum install yum-utils -y
//将 ansible 依赖包都下载下来
repoquery --requires --resolve --recursive ansible | xargs -r yumdownloader --destdir=/tmp/ansible
//将ansible rpm自己下载回来
yumdownloader --destdir=/tmp/ansible --resolve ansible
//验证一下依赖关系是完整的
//repotrack ansible

创建仓库索引

需要安装工具 yum install createrepo -y：

# createrepo ./public_yum/
Spawning worker 0 with 6 pkgs
Spawning worker 1 with 6 pkgs
Spawning worker 23 with 5 pkgs
Workers Finished
Saving Primary metadata
Saving file lists metadata
Saving other metadata
Generating sqlite DBs
Sqlite DBs complete

会在yum文件夹下生成一个索引文件夹 repodata

drwxr-xr-x 2 root root 4.0K 7月  12 14:25 repodata
[root@az1-drds-79 yum]# ls repodata/
5e15c62fec1fe43c6025ecf4d370d632f4b3f607500016e045ad94b70f87bac3-filelists.xml.gz
7a314396d6e90532c5c534567f9bd34eee94c3f8945fc2191b225b2861ace2b6-other.xml.gz
ce9dce19f6b426b8856747b01d51ceaa2e744b6bbd5fbc68733aa3195f724590-primary.xml.gz
ee33b7d79e32fe6ad813af92a778a0ec8e5cc2dfdc9b16d0be8cff6a13e80d99-filelists.sqlite.bz2
f7e8177e7207a4ff94bade329a0f6b572a72e21da106dd9144f8b1cdf0489cab-primary.sqlite.bz2
ff52e1f1859790a7b573d2708b02404eb8b29aa4b0c337bda83af75b305bfb36-other.sqlite.bz2
repomd.xml

生成iso镜像文件

非必要步骤，如果需要带到客户环境可以先生成iso，不过不够灵活。

也可以不用生成iso，直接在drds.repo中指定 createrepo 的目录也可以，记得要先执行 yum clean all和yum update

#mkisofs -r -o docker_ansible.iso ./yum/
I: -input-charset not specified, using utf-8 (detected in locale settings)
Using PYTHO000.RPM;1 for  /python-httplib2-0.7.7-3.el7.noarch.rpm (python-httplib2-0.9.1-3.el7.noarch.rpm)
Using MARIA006.RPM;1 for  /mariadb-5.5.56-2.el7.x86_64.rpm (mariadb-libs-5.5.56-2.el7.x86_64.rpm)
Using LIBTO001.RPM;1 for  /libtomcrypt-1.17-25.el7.x86_64.rpm (libtomcrypt-1.17-26.el7.x86_64.rpm)
  6.11% done, estimate finish Sun Jul 12 14:26:47 2020
 97.60% done, estimate finish Sun Jul 12 14:26:48 2020
Total translation table size: 0
Total rockridge attributes bytes: 14838
Total directory bytes: 2048
Path table size(bytes): 26
Max brk space used 21000
81981 extents written (160 MB)

将生成的 iso挂载到目标机器上

1
2
3

# mkdir /mnt/iso
# mount ./docker_ansible.iso /mnt/iso
mount: /dev/loop0 is write-protected, mounting read-only

配置本地 yum 源

yum repository不是必须要求iso挂载，直接指向rpm文件夹（必须要有 createrepo 建立索引了）也可以

# cat /etc/yum.repos.d/drds.repo 
[drds]
name=drds Extra Packages for Enterprise Linux 7 - $basearch
enabled=1
failovermethod=priority
baseurl=file:///mnt/repo #baseurl=http://192.168.1.91:8000/ 本地内网
priority=1  #添加priority=1，数字越小优先级越高，也可以修改网络源的priority的值
gpgcheck=0
#gpgkey=file:///mnt/cdrom/RPM-GPG-KEY-CentOS-5    #注：这个你cd /mnt/cdrom/可以看到这个key，这里仅仅是个例子， 因为gpgcheck是0 ，所以gpgkey不需要了

到此就可以在没有网络环境的机器上直接：yum install ansible docker -y 了

yum 仓库代理

如果需要代理可以在docker.repo 最后添加：

1	proxy=socks5://127.0.0.1:12345 //socks代理或者 proxy=http://ip:port

如果要给全局配置代理，则在 /etc/yum.conf 最后添加如上行

测试

测试的话可以指定repo 源： yum install ansible –enablerepo=drds （drds 优先级最高）

本地会cache一些rpm的版本信息，可以执行 yum clean all 得到一个干净的测试环境

1
2
3

yum clean all
yum list
yum deplist ansible

yum 源问题处理

Yum commands error “pycurl.so: undefined symbol”

xargs 作用

xargs命令的作用，是将标准输入转为命令行参数。因为有些命令是不接受标准输入的，比如echo

xargs的作用在于，大多数命令（比如rm、mkdir、ls）与管道一起使用时，都需要xargs将标准输入转为命令行参数。

dnf 使用

DNF 是新一代的rpm软件包管理器。他首先出现在 Fedora 18 这个发行版中。而最近，它取代了yum，正式成为 Fedora 22 的包管理器。

在 DNF 中没有 –skip-broken 命令，并且没有替代命令供选择。
在 DNF 中没有判断哪个包提供了指定依赖的 resolvedep 命令。
在 DNF 中没有用来列出某个软件依赖包的 deplist 命令。
当你在 DNF 中排除了某个软件库，那么该操作将会影响到你之后所有的操作，不像在 YUM 下那样，你的排除操作只会咋升级和安装软件时才起作用。

安装yum源

安装7.70版本curl yum源

1	rpm -Uvh http://www.city-fan.org/ftp/contrib/yum-repo/city-fan.org-release-2-1.rhel7.noarch.rpm

其它技巧

rpm依赖查询

rpm -q --whatprovides file-name //查询一个文件来自哪个rpm包
rpm -qf /usr/lib/systemd/libsystemd-shared-239.so // 查询一个so lib来自哪个rpm包
或者 yum whatprovides /usr/lib/systemd/libsystemd-shared-239.so
yum provides */libmysqlclient.so.18

rpm -qi //查看rpm包安装的安装信息

多版本问题

//查看protobuf 的多个版本
 yum --showduplicates list protobuf
//or
 repoquery --show-duplicates protobuf

//指定版本安装，一般是安装教老的版本 
 yum install protobuf-3.6.1-4.el7

制作debian 仓库

适合ubuntu、deepin、uos等, 参考：https://lework.github.io/2021/04/03/debian-kubeadm-install/

1 2	#添加新仓库 sudo apt-add-repository 'deb http://ftp.us.debian.org/debian stretch main contrib non-free'

rpm转换成 dpkg

apt-mirror

先要安装apt-mirror 工具，安装后会生成配置文件 /etc/apt/mirror.list 然后需要手工修改配置文件：

#cat /etc/apt/mirror.list
############# config ##################

#下载下来的仓库文件放在哪里
set base_path    /polarx/debian

set mirror_path  $base_path/mirror
set skel_path    $base_path/skel
set var_path     $base_path/var
set cleanscript $var_path/clean.sh
set defaultarch  amd64
#set postmirror_script $var_path/postmirror.sh
set run_postmirror 0
set nthreads     20
set _tilde 0
#
############# end config ##############

#从哪里镜像仓库
deb http://yum.tbsite.net/mirrors/debian/ buster main non-free contrib
#deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt kubernetes-xenial main

#deb http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-src http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free

# mirror additional architectures
#deb-alpha http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-amd64 http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-armel http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-hppa http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-i386 http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-ia64 http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-m68k http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-mips http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-mipsel http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-powerpc http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-s390 http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free
#deb-sparc http://ftp.us.debian.org/debian unstable main contrib non-free

#clean http://ftp.us.debian.org/debian
clean http://yum.tbsite.net/mirrors/debian/

debian仓库介绍

常用命令

apt install kubeadm=1.20.12-00 //指定版本安装

#查询可用版本
apt-cache policy kubeadm
apt list --all-versions kubeadm

#清理
apt clean --dry-run 
apt update
apt list/dpkg -l //列出本机所有已经安装的软件
apt show kubeadm //显示版本、作者等信息

#查询某个安装包的所有文件
dpkg-query -L kubeadm

#列出所有依赖包
apt-cache depends ansible

#被依赖查询
apt-cache rdepends kubelet

dpkg -I kubernetes/pool/kubeadm_1.21.0-00_amd64.deb

#下载依赖包
apt-get download $(apt-rdepends kubeadm|grep -v "^ ")
aptitude --download-only -y install $(apt-rdepends kubeadm|grep -v "^ ") //不能下载已经安装了的依赖包

apt download $(apt-cache depends --recurse --no-recommends --no-suggests --no-conflicts --no-breaks --no-replaces --no-enhances kubeadm | grep "^\w" | sort -u)

简单仓库

下载所有 deb 包以及他们的依赖

1	apt download $(apt-cache depends --recurse --no-recommends --no-suggests --no-conflicts --no-breaks --no-replaces --no-enhances kubeadm \| grep "^\w" \| sort -u)

到deb 包所在的目录下生成 index

1	dpkg-scanpackages -m . > Packages

/etc/apt/source.list 指向这个目录

1
2
3

deb [trusted=yes] file:/polarx/test /
or
deb [trusted=yes] http://kunpeng/pool/ ./

验证：

1	apt update //看是否能拉取你刚配置的仓库

Kubernetes 仓库

debian 上通过kubeadm 安装 kubernetes 集群

//官方
echo "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | tee -a /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

//阿里云仓库
echo 'deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt kubernetes-xenial main' > /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
curl -s https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
apt-get update

export KUBE_VERSION="1.20.5"
apt-get install -y kubeadm=$KUBE_VERSION-00 kubelet=$KUBE_VERSION-00 kubectl=$KUBE_VERSION-00
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

[ -d /etc/bash_completion.d ] && \
    { kubectl completion bash > /etc/bash_completion.d/kubectl; \
      kubeadm completion bash > /etc/bash_completion.d/kubadm; }
      
[ ! -d /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d ] && mkdir -p /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d
cat << EOF > /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d/11-cgroup.conf
[Service]
CPUAccounting=true
MemoryAccounting=true
BlockIOAccounting=true
ExecStartPre=/usr/bin/bash -c '/usr/bin/mkdir -p /sys/fs/cgroup/{cpuset,memory,systemd,pids,"cpu,cpuacct"}/{system,kube,kubepods}.slice'
Slice=kube.slice
EOF
systemctl daemon-reload
 
systemctl enable kubelet.service

docker 仓库

apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl gnupg2 lsb-release bash-completion
    
curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/debian/gpg | sudo apt-key add -
echo "deb [arch=amd64] https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/debian $(lsb_release -cs)   stable" > /etc/apt/sources.list.d/docker-ce.list
sudo apt-get update
apt-get install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
apt-mark hold docker-ce docker-ce-cli containerd.io

锁定已安装版本

1 2	//锁定这三个软件的版本，避免意外升级导致版本错误： sudo apt-mark hold kubeadm kubelet kubectl

参考资料

xargs 命令教程

kubernetes service

发表于 2020-01-22 更新于 2025-11-16 分类于 docker

kubernetes service 和 kube-proxy详解

service 模式

根据创建Service的type类型不同，可分成4种模式：

ClusterIP： 默认方式。根据是否生成ClusterIP又可分为普通Service和Headless Service两类：
- 普通Service：通过为Kubernetes的Service分配一个集群内部可访问的固定虚拟IP（Cluster IP），实现集群内的访问。为最常见的方式。
- Headless Service：该服务不会分配Cluster IP，也不通过kube-proxy做反向代理和负载均衡。而是通过DNS提供稳定的网络ID来访问，DNS会将headless service的后端直接解析为podIP列表。主要供StatefulSet中对应POD的序列用。
NodePort：除了使用Cluster IP之外，还通过将service的port映射到集群内每个节点的相同一个端口，实现通过nodeIP:nodePort从集群外访问服务。NodePort会RR转发给后端的任意一个POD，跟ClusterIP类似
LoadBalancer：和nodePort类似，不过除了使用一个Cluster IP和nodePort之外，还会向所使用的公有云申请一个负载均衡器，实现从集群外通过LB访问服务。在公有云提供的 Kubernetes 服务里，都使用了一个叫作 CloudProvider 的转接层，来跟公有云本身的 API 进行对接。所以，在上述 LoadBalancer 类型的 Service 被提交后，Kubernetes 就会调用 CloudProvider 在公有云上为你创建一个负载均衡服务，并且把被代理的 Pod 的 IP 地址配置给负载均衡服务做后端。
ExternalName：是 Service 的特例。此模式主要面向运行在集群外部的服务，通过它可以将外部服务映射进k8s集群，且具备k8s内服务的一些特征（如具备namespace等属性），来为集群内部提供服务。此模式要求kube-dns的版本为1.7或以上。这种模式和前三种模式（除headless service）最大的不同是重定向依赖的是dns层次，而不是通过kube-proxy。

service yaml案例：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-ren
  labels:
    app: web
spec:
  type: NodePort
# clusterIP: None  
  ports:
  - port: 8080
    targetPort: 80
    nodePort: 30080
  selector:
    app: ren

ports 字段指定服务的端口信息：

port：虚拟 ip 要绑定的 port，每个 service 会创建出来一个虚拟 ip，通过访问 vip:port 就能获取服务的内容。这个 port 可以用户随机选取，因为每个服务都有自己的 vip，也不用担心冲突的情况
targetPort：pod 中暴露出来的 port，这是运行的容器中具体暴露出来的端口，一定不能写错–一般用name来代替具体的port
protocol：提供服务的协议类型，可以是 TCP 或者 UDP
nodePort：仅在type为nodePort模式下有用，宿主机暴露端口

但是nodePort和loadbalancer可以被外部访问，loadbalancer需要一个外部ip，流量走外部ip进出

NodePort向外部暴露了多个宿主机的端口，外部可以部署负载均衡将这些地址配置进去。

默认情况下，服务会rr转发到可用的后端。如果希望保持会话（同一个 client 永远都转发到相同的 pod），可以把 service.spec.sessionAffinity 设置为 ClientIP。

iptables-save | grep 3306

iptables-save | grep KUBE-SERVICES

#iptables-save |grep KUBE-SVC-RVEVH2XMONK6VC5O
:KUBE-SVC-RVEVH2XMONK6VC5O - [0:0]
-A KUBE-SERVICES -d 10.10.70.95/32 -p tcp -m comment --comment "drds/mysql-read:mysql cluster IP" -m tcp --dport 3306 -j KUBE-SVC-RVEVH2XMONK6VC5O
-A KUBE-SVC-RVEVH2XMONK6VC5O -m comment --comment "drds/mysql-read:mysql" -m statistic --mode random --probability 0.33333333349 -j KUBE-SEP-XC4TZYIZFYB653VI
-A KUBE-SVC-RVEVH2XMONK6VC5O -m comment --comment "drds/mysql-read:mysql" -m statistic --mode random --probability 0.50000000000 -j KUBE-SEP-MK4XPBZUIJGFXKED
-A KUBE-SVC-RVEVH2XMONK6VC5O -m comment --comment "drds/mysql-read:mysql" -j KUBE-SEP-AAYXWGQJBDHUJUQ3

看起来 service 是个完美的方案，可以解决服务访问的所有问题，但是 service 这个方案（iptables 模式）也有自己的缺点。

首先，如果转发的 pod 不能正常提供服务，它不会自动尝试另一个 pod，当然这个可以通过 readiness probes 来解决。每个 pod 都有一个健康检查的机制，当有 pod 健康状况有问题时，kube-proxy 会删除对应的转发规则。

另外，nodePort 类型的服务也无法添加 TLS 或者更复杂的报文路由机制。因为只做了NAT

NodePort 的一些问题

首先endpoint回复不能走node 1给client，因为会被client reset（如果在node1上将src ip替换成node2的ip可能会路由不通）。回复包在 node1上要snat给node2
经过snat后endpoint没法拿到client ip（slb之类是通过option带过来）

          client
            \ ^
             \ \
              v \
  node 1 <--- node 2
   | ^   SNAT
   | |   --->
   v |
endpoint

可以将 Service 的 spec.externalTrafficPolicy 字段设置为 local，这就保证了所有 Pod 通过 Service 收到请求之后，一定可以看到真正的、外部 client 的源地址。

而这个机制的实现原理也非常简单：这时候，一台宿主机上的 iptables 规则，会设置为只将 IP 包转发给运行在这台宿主机上的 Pod。所以这时候，Pod 就可以直接使用源地址将回复包发出，不需要事先进行 SNAT 了。这个流程，如下所示：

      client
      ^ /   \
     / /     \
    / v       X
  node 1     node 2
   ^ |
   | |
   | v
endpoint

当然，这也就意味着如果在一台宿主机上，没有任何一个被代理的 Pod 存在，比如上图中的 node 2，那么你使用 node 2 的 IP 地址访问这个 Service，就是无效的。此时，你的请求会直接被 DROP 掉。

Service和kube-proxy的工作原理

kube-proxy有两种主要的实现（userspace基本没有使用了）：

[[iptables使用]]来做NAT以及负载均衡
ipvs来做NAT以及负载均衡

Service 是由 kube-proxy 组件通过监听 Pod 的变化事件，在宿主机上维护iptables规则或者ipvs规则。

Kube-proxy 主要监听两个对象，一个是 Service，一个是 Endpoint，监听他们启停。以及通过selector将他们绑定。

IPVS 是专门为LB设计的。它用hash table管理service，对service的增删查找都是*O(1)*的时间复杂度。不过IPVS内核模块没有SNAT功能，因此借用了iptables的SNAT功能。IPVS 针对报文做DNAT后，将连接信息保存在nf_conntrack中，iptables据此接力做SNAT。该模式是目前Kubernetes网络性能最好的选择。但是由于nf_conntrack的复杂性，带来了很大的性能损耗。

iptables 实现负载均衡的工作流程

如果kube-proxy不是用的ipvs模式，那么主要靠iptables来做DNAT和SNAT以及负载均衡

iptables+clusterIP工作流程：

集群内访问svc 10.10.35.224:3306 命中 kube-services iptables
iptables 规则：KUBE-SEP-F4QDAAVSZYZMFXZQ 对应到 KUBE-SEP-F4QDAAVSZYZMFXZQ
KUBE-SEP-F4QDAAVSZYZMFXZQ 指示 DNAT到宿主机：192.168.0.83:10379（在内核中将包改写了ip port）
从svc description中可以看到这个endpoint的地址 192.168.0.83:10379（pod使用Host network）

在对应的宿主机上可以清楚地看到容器中的mysqld进程正好监听着 10379端口

[root@az1-drds-83 ~]# ss -lntp |grep 10379
LISTEN     0      128         :::10379                   :::*                   users:(("mysqld",pid=17707,fd=18))
[root@az1-drds-83 ~]# ps auxff | grep 17707 -B2
root     13606  0.0  0.0  10720  3764 ?        Sl   17:09   0:00  \_ containerd-shim -namespace moby -workdir /var/lib/containerd/io.containerd.runtime.v1.linux/moby/ead57b52b11902b9b5004db0b72abb060b56a1af7ee7ad7066bd09c946abcb97 -address /run/containerd/containerd.sock -containerd-binary /usr/bin/containerd -runtime-root /var/run/docker/runtime-runc

root     13624  0.0  0.0 103044 10424 ?        Ss   17:09   0:00  |   \_ python /entrypoint.py
root     14835  0.0  0.0  11768  1636 ?        S    17:10   0:00  |   \_ /bin/sh /u01/xcluster/bin/mysqld_safe --defaults-file=/home/mysql/my10379.cnf
alidb    17707  0.6  0.0 1269128 67452 ?       Sl   17:10   0:25  |       \_ /u01/xcluster_20200303/bin/mysqld --defaults-file=/home/mysql/my10379.cnf --basedir=/u01/xcluster_20200303 --datadir=/home/mysql/data10379/dbs10379 --plugin-dir=/u01/xcluster_20200303/lib/plugin --user=mysql --log-error=/home/mysql/data10379/mysql/master-error.log --open-files-limit=8192 --pid-file=/home/mysql/data10379/dbs10379/az1-drds-83.pid --socket=/home/mysql/data10379/tmp/mysql.sock --port=10379

对应的这个pod的description：

#kubectl describe pod apsaradbcluster010-cv6w
Name:         apsaradbcluster010-cv6w
Namespace:    default
Priority:     0
Node:         az1-drds-83/192.168.0.83
Start Time:   Thu, 10 Sep 2020 17:09:33 +0800
Labels:       alisql.clusterName=apsaradbcluster010
              alisql.pod_name=apsaradbcluster010-cv6w
              alisql.pod_role=leader
Annotations:  apsara.metric.pod_name: apsaradbcluster010-cv6w
Status:       Running
IP:           192.168.0.83
IPs:
  IP:           192.168.0.83
Controlled By:  ApsaradbCluster/apsaradbcluster010
Containers:
  engine:
    Container ID:   docker://ead57b52b11902b9b5004db0b72abb060b56a1af7ee7ad7066bd09c946abcb97
    Image:          reg.docker.alibaba-inc.com/apsaradb/alisqlcluster-engine:develop-20200910140415
    Image ID:       docker://sha256:7ad5cc53c87b34806eefec829d70f5f0192f4127c7ee4e867cb3da3bb6c2d709
    Ports:          10379/TCP, 20383/TCP, 46846/TCP
    Host Ports:     10379/TCP, 20383/TCP, 46846/TCP
    State:          Running
      Started:      Thu, 10 Sep 2020 17:09:35 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Environment:
      ALISQL_POD_NAME:  apsaradbcluster010-cv6w (v1:metadata.name)
      ALISQL_POD_PORT:  10379
    Mounts:
      /dev/shm from devshm (rw)
      /etc/localtime from etclocaltime (rw)
      /home/mysql/data from data-dir (rw)
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-n2bmn (ro)
  exporter:
    Container ID:  docker://b49865b7798f9036b431203d54994ac8fdfcadacb01a2ab4494b13b2681c482d
    Image:         reg.docker.alibaba-inc.com/apsaradb/alisqlcluster-exporter:latest
    Image ID:      docker://sha256:432cdd0a0e7c74c6eb66551b6f6af9e4013f60fb07a871445755f6577b44da19
    Port:          47272/TCP
    Host Port:     47272/TCP
    Args:
      --web.listen-address=:47272
      --collect.binlog_size
      --collect.engine_innodb_status
      --collect.info_schema.innodb_metrics
      --collect.info_schema.processlist
      --collect.info_schema.tables
      --collect.info_schema.tablestats
      --collect.slave_hosts
    State:          Running
      Started:      Thu, 10 Sep 2020 17:09:35 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Environment:
      ALISQL_POD_NAME:   apsaradbcluster010-cv6w (v1:metadata.name)
      DATA_SOURCE_NAME:  root:@(127.0.0.1:10379)/
    Mounts:
      /dev/shm from devshm (rw)
      /etc/localtime from etclocaltime (rw)
      /home/mysql/data from data-dir (rw)
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-n2bmn (ro)

DNAT 规则的作用，就是在 PREROUTING 检查点之前，也就是在路由之前，将流入 IP 包的目的地址和端口，改成–to-destination 所指定的新的目的地址和端口。可以看到，这个目的地址和端口，正是被代理 Pod 的 IP 地址和端口。

哪些组件会修改iptables

ipvs 实现负载均衡的原理

ipvs模式下，kube-proxy会先创建虚拟网卡，kube-ipvs0下面的每个ip都对应着svc的一个clusterIP：

# ip addr
  ...
5: kube-ipvs0: <BROADCAST,NOARP> mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default 
    link/ether de:29:17:2a:8d:79 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.68.70.130/32 scope global kube-ipvs0
       valid_lft forever preferred_lft forever

kube-ipvs0下面绑的这些ip就是在发包的时候让内核知道如果目标ip是这些地址的话，这些地址是自身的所以包不会发出去，而是给INPUT链，这样ipvs内核模块有机会改写包做完NAT后再发走。

ipvs会放置DNAT钩子在INPUT链上，因此必须要让内核识别 VIP 是本机的 IP。这样才会过INPUT 链，要不然就通过OUTPUT链出去了。k8s 通过kube-proxy将service cluster ip 绑定到虚拟网卡kube-ipvs0。

同时在路由表中增加一些ipvs 的路由条目：

# ip route show table local
local 10.68.0.1 dev kube-ipvs0 proto kernel scope host src 10.68.0.1 
local 10.68.0.2 dev kube-ipvs0 proto kernel scope host src 10.68.0.2 
local 10.68.70.130 dev kube-ipvs0 proto kernel scope host src 10.68.70.130 -- ipvs
broadcast 127.0.0.0 dev lo proto kernel scope link src 127.0.0.1 
local 127.0.0.0/8 dev lo proto kernel scope host src 127.0.0.1 
local 127.0.0.1 dev lo proto kernel scope host src 127.0.0.1 
broadcast 127.255.255.255 dev lo proto kernel scope link src 127.0.0.1 
broadcast 172.17.0.0 dev docker0 proto kernel scope link src 172.17.0.1 
local 172.17.0.1 dev docker0 proto kernel scope host src 172.17.0.1 
broadcast 172.17.255.255 dev docker0 proto kernel scope link src 172.17.0.1 
local 172.20.185.192 dev tunl0 proto kernel scope host src 172.20.185.192 
broadcast 172.20.185.192 dev tunl0 proto kernel scope link src 172.20.185.192 
broadcast 172.26.128.0 dev eth0 proto kernel scope link src 172.26.137.117 
local 172.26.137.117 dev eth0 proto kernel scope host src 172.26.137.117 
broadcast 172.26.143.255 dev eth0 proto kernel scope link src 172.26.137.117

而接下来，kube-proxy 就会通过 Linux 的 IPVS 模块，为这个 IP 地址设置三个 IPVS 虚拟主机，并设置这三个虚拟主机之间使用轮询模式 (rr) 来作为负载均衡策略。我们可以通过 ipvsadm 查看到这个设置，如下所示：

ipvsadm -ln |grep 10.68.114.131 -A5
TCP  10.68.114.131:3306 rr
  -> 172.20.120.143:3306          Masq    1      0          0         
  -> 172.20.185.209:3306          Masq    1      0          0         
  -> 172.20.248.143:3306          Masq    1      0          0

172.20.. 是后端真正pod的ip， 10.68.114.131 是cluster-ip.

完整的工作流程如下：

因为service cluster ip 绑定到虚拟网卡kube-ipvs0上，内核可以识别访问的 VIP 是本机的 IP.
数据包到达INPUT链.
ipvs监听到达input链的数据包，比对数据包请求的服务是为集群服务，修改数据包的目标IP地址为对应pod的IP，然后将数据包发至POSTROUTING链.
数据包经过POSTROUTING链选路由后，将数据包通过tunl0网卡(calico网络模型)发送出去。从tunl0虚拟网卡获得源IP.
经过tunl0后进行ipip封包，丢到物理网络，路由到目标node（目标pod所在的node）
目标node进行ipip解包后给pod对应的网卡
pod接收到请求之后，构建响应报文，改变源地址和目的地址，返回给客户端。

ipvs实际案例

ipvs负载均衡下一次完整的syn握手抓包。

宿主机上访问 curl clusterip+port 后因为这个ip绑定在kube-ipvs0上，本来是应该发出去的包（prerouting）但是内核认为这个包是访问自己，于是给INPUT链，接着被ipvs放置在INPUT中的DNAT钩子勾住，将dest ip根据负载均衡逻辑改成pod-ip，然后将数据包再发至POSTROUTING链。这时因为目标ip是POD-IP了，根据ip route 选择到出口网卡是tunl0。

可以看下内核中的路由规则：

# ip route get 10.68.70.130
local 10.68.70.130 dev lo src 10.68.70.130  //这条规则指示了clusterIP是发给自己的
    cache <local> 
# ip route get 172.20.185.217
172.20.185.217 via 172.26.137.117 dev tunl0 src 172.20.22.192  //这条规则指示clusterIP替换成POD IP后发给本地tunl0做ipip封包

于是cip变成了tunl0的IP，这个tunl0是ipip模式，于是将这个包打包成ipip，也就是外层sip、dip都是宿主机ip，再将这个包丢入到物理网络

网络收包到达内核后的处理流程如下，核心都是查路由表，出包也会查路由表（判断是否本机内部通信，或者外部通信的话需要选用哪个网卡）

补两张内核netfilter框架的图：

packet filtering in IPTables

完整版：

ipvs的一些分析

ipvs是一个内核态的四层负载均衡，支持NAT以及IPIP隧道模式，但LB和RS不能跨子网，IPIP性能次之，通过ipip隧道解决跨网段传输问题，因此能够支持跨子网。而NAT模式没有限制，这也是唯一一种支持端口映射的模式。

但是ipvs只有NAT（也就是DNAT），NAT也俗称三角模式，要求RS和LVS 在一个二层网络，并且LVS是RS的网关，这样回包一定会到网关，网关再次做SNAT，这样client看到SNAT后的src ip是LVS ip而不是RS-ip。默认实现不支持ful-NAT，所以像公有云厂商为了适应公有云场景基本都会定制实现ful-NAT模式的lvs。

我们不难猜想，由于Kubernetes Service需要使用端口映射功能，因此kube-proxy必然只能使用ipvs的NAT模式。

如下Masq表示MASQUERADE（也就是SNAT），跟iptables里面的 MASQUERADE 是一个意思

1
2
3

# ipvsadm -L -n  |grep 70.130 -A12
TCP  10.68.70.130:12380 rr
  -> 172.20.185.217:9376          Masq    1      0          0

kuberletes对iptables的修改(图中黄色部分)：

kube-proxy

在 Kubernetes v1.0 版本，代理完全在 userspace 实现。Kubernetes v1.1 版本新增了 iptables 代理模式，但并不是默认的运行模式。从 Kubernetes v1.2 起，默认使用 iptables 代理。在 Kubernetes v1.8.0-beta.0 中，添加了 ipvs 代理模式

kube-proxy相当于service的管控方，业务流量不会走到kube-proxy，业务流量的负载均衡都是由内核层面的iptables或者ipvs来分发。

kube-proxy的三种模式：

一直以来，基于 iptables 的 Service 实现，都是制约 Kubernetes 项目承载更多量级的 Pod 的主要障碍。

ipvs 就是用于解决在大量 Service 时，iptables 规则同步变得不可用的性能问题。与 iptables 比较像的是，ipvs 的实现虽然也基于 netfilter 的钩子函数，但是它却使用哈希表作为底层的数据结构并且工作在内核态，这也就是说 ipvs 在重定向流量和同步代理规则有着更好的性能。

除了能够提升性能之外，ipvs 也提供了多种类型的负载均衡算法，除了最常见的 Round-Robin 之外，还支持最小连接、目标哈希、最小延迟等算法，能够很好地提升负载均衡的效率。

而相比于 iptables，IPVS 在内核中的实现其实也是基于 Netfilter 的 NAT 模式，所以在转发这一层上，理论上 IPVS 并没有显著的性能提升。但是，IPVS 并不需要在宿主机上为每个 Pod 设置 iptables 规则，而是把对这些“规则”的处理放到了内核态，从而极大地降低了维护这些规则的代价，“将重要操作放入内核态”是提高性能的重要手段。

IPVS 模块只负责上述的负载均衡和代理功能。而一个完整的 Service 流程正常工作所需要的包过滤、SNAT 等操作，还是要靠 iptables 来实现。只不过，这些辅助性的 iptables 规则数量有限，也不会随着 Pod 数量的增加而增加。

ipvs 和 iptables 都是基于 Netfilter 实现的。

Kubernetes 中已经使用 ipvs 作为 kube-proxy 的默认代理模式。

/opt/kube/bin/kube-proxy --bind-address=172.26.137.117 --cluster-cidr=172.20.0.0/16 --hostname-override=172.26.137.117 --kubeconfig=/etc/kubernetes/kube-proxy.kubeconfig --logtostderr=true --proxy-mode=ipvs

为什么clusterIP不能ping通

集群内访问cluster ip（不能ping，只能cluster ip+port）就是在到达网卡之前被内核iptalbes做了dnat/snat, cluster IP是一个虚拟ip，可以针对具体的服务固定下来，这样服务后面的pod可以随便变化。

iptables模式的svc会ping不通clusterIP，可以看如下iptables和route（留意：–reject-with icmp-port-unreachable）：

#ping 10.96.229.40
PING 10.96.229.40 (10.96.229.40) 56(84) bytes of data.
^C
--- 10.96.229.40 ping statistics ---
2 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 999ms


#iptables-save |grep 10.96.229.40
-A KUBE-SERVICES -d 10.96.229.40/32 -p tcp -m comment --comment "***-service:https has no endpoints" -m tcp --dport 8443 -j REJECT --reject-with icmp-port-unreachable

#ip route get 10.96.229.40
10.96.229.40 via 11.164.219.253 dev eth0  src 11.164.219.119 
    cache

准确来说如果用ipvs实现的clusterIP是可以ping通的：

如果用iptables 来做转发是ping不通的，因为iptables里面这条规则只处理tcp包，reject了icmp
ipvs实现的clusterIP都能ping通
ipvs下的clusterIP ping通了也不是转发到pod，ipvs负载均衡只转发tcp协议的包
ipvs 的clusterIP在本地配置了route路由到回环网卡，这个包是lo网卡回复的

ipvs实现的clusterIP，在本地有添加路由到lo网卡

然后在本机抓包（到ipvs后端的pod上抓不到icmp包）：

从上面可以看出显然ipvs只会转发tcp包到后端pod，所以icmp包不会通过ipvs转发到pod上，同时在本地回环网卡lo上抓到了进去的icmp包。因为本地添加了一条路由规则，目标clusterIP被指示发到lo网卡上，lo网卡回复了这个ping包，所以通了。

port-forward

port-forward后外部也能够像nodePort一样访问到，但是port-forward不适合大流量，一般用于管理端口，启动的时候port-forward会固定转发到一个具体的Pod上，也没有负载均衡的能力。

1 2	#在本机监听1080端口，并转发给后端的svc/nginx-ren(总是给发给svc中的一个pod) kubectl port-forward --address 0.0.0.0 svc/nginx-ren 1080:80

kubectl looks up a Pod from the service information provided on the command line and forwards directly to a Pod rather than forwarding to the ClusterIP/Service port and allowing the cluster to load balance the service like regular service traffic.

The portforward.go Complete function is where kubectl portforward does the first look up for a pod from options via AttachablePodForObjectFn:

The AttachablePodForObjectFn is defined as attachablePodForObject in this interface, then here is the attachablePodForObject function.

To my (inexperienced) Go eyes, it appears the attachablePodForObject is the thing kubectl uses to look up a Pod to from a Service defined on the command line.

Then from there on everything deals with filling in the Pod specific PortForwardOptions (which doesn’t include a service) and is passed to the kubernetes API.

Service 和 DNS 的关系

Service 和 Pod 都会被分配对应的 DNS A 记录（从域名解析 IP 的记录）。

对于 ClusterIP 模式的 Service 来说（比如我们上面的例子），它的 A 记录的格式是：..svc.cluster.local。当你访问这条 A 记录的时候，它解析到的就是该 Service 的 VIP 地址。

而对于指定了 clusterIP=None 的 Headless Service 来说，它的 A 记录的格式也是：..svc.cluster.local。但是，当你访问这条 A 记录的时候，它返回的是所有被代理的 Pod 的 IP 地址的集合。当然，如果你的客户端没办法解析这个集合的话，它可能会只会拿到第一个 Pod 的 IP 地址。

#kubectl get pod -l app=mysql-r -o wide
NAME        READY   STATUS    RESTARTS IP               NODE          
mysql-r-0   2/2     Running   0        172.20.120.143   172.26.137.118
mysql-r-1   2/2     Running   4        172.20.248.143   172.26.137.116
mysql-r-2   2/2     Running   0        172.20.185.209   172.26.137.117

/ # nslookup mysql-r-1.mysql-r
Server:    10.68.0.2
Address 1: 10.68.0.2 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

Name:      mysql-r-1.mysql-r
Address 1: 172.20.248.143 mysql-r-1.mysql-r.default.svc.cluster.local
/ # 
/ # nslookup mysql-r-2.mysql-r
Server:    10.68.0.2
Address 1: 10.68.0.2 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

Name:      mysql-r-2.mysql-r
Address 1: 172.20.185.209 mysql-r-2.mysql-r.default.svc.cluster.local

#如果service是headless(也就是明确指定了 clusterIP: None)
/ # nslookup mysql-r
Server:    10.68.0.2
Address 1: 10.68.0.2 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

Name:      mysql-r
Address 1: 172.20.185.209 mysql-r-2.mysql-r.default.svc.cluster.local
Address 2: 172.20.248.143 mysql-r-1.mysql-r.default.svc.cluster.local
Address 3: 172.20.120.143 mysql-r-0.mysql-r.default.svc.cluster.local

#如果service 没有指定 clusterIP: None，也就是会分配一个clusterIP给集群
/ # nslookup mysql-r
Server:    10.68.0.2
Address 1: 10.68.0.2 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

Name:      mysql-r
Address 1: 10.68.90.172 mysql-r.default.svc.cluster.local

不是每个pod都会向DNS注册，只有：

StatefulSet中的POD会向dns注册，因为他们要保证顺序行
POD显式指定了hostname和subdomain，说明要靠hostname/subdomain来解析
Headless Service代理的POD也会注册

Ingress

kube-proxy 只能路由 Kubernetes 集群内部的流量，而我们知道 Kubernetes 集群的 Pod 位于 CNI 创建的外网络中，集群外部是无法直接与其通信的，因此 Kubernetes 中创建了 ingress 这个资源对象，它由位于 Kubernetes 边缘节点（这样的节点可以是很多个也可以是一组）的 Ingress controller 驱动，负责管理南北向流量，Ingress 必须对接各种 Ingress Controller 才能使用，比如 nginx ingress controller、traefik。Ingress 只适用于 HTTP 流量，使用方式也很简单，只能对 service、port、HTTP 路径等有限字段匹配来路由流量，这导致它无法路由如 MySQL、Redis 和各种私有 RPC 等 TCP 流量。要想直接路由南北向的流量，只能使用 Service 的 LoadBalancer 或 NodePort，前者需要云厂商支持，后者需要进行额外的端口管理。有些 Ingress controller 支持暴露 TCP 和 UDP 服务，但是只能使用 Service 来暴露，Ingress 本身是不支持的，例如 nginx ingress controller，服务暴露的端口是通过创建 ConfigMap 的方式来配置的。

Ingress是授权入站连接到达集群服务的规则集合。你可以给Ingress配置提供外部可访问的URL、负载均衡、SSL、基于名称的虚拟主机等。用户通过POST Ingress资源到API server的方式来请求ingress。

 internet
     |
[ Ingress ]
--|-----|--
[ Services ]

可以将 Ingress 配置为服务提供外部可访问的 URL、负载均衡流量、终止 SSL/TLS，以及提供基于名称的虚拟主机等能力。 Ingress 控制器通常负责通过负载均衡器来实现 Ingress，尽管它也可以配置边缘路由器或其他前端来帮助处理流量。

Ingress 不会公开任意端口或协议。将 HTTP 和 HTTPS 以外的服务公开到 Internet 时，通常使用 Service.Type=NodePort 或 Service.Type=LoadBalancer 类型的服务。

Ingress 其实不是Service的一个类型，但是它可以作用于多个Service，作为集群内部服务的入口。Ingress 能做许多不同的事，比如根据不同的路由，将请求转发到不同的Service上等等。

Ingress 对象，其实就是 Kubernetes 项目对“反向代理”的一种抽象。

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: cafe-ingress
spec:
  tls:
  - hosts:
    - cafe.example.com
    secretName: cafe-secret
  rules:
  - host: cafe.example.com
    http:
      paths:
      - path: /tea              --入口url路径
        backend:
          serviceName: tea-svc  --对应的service
          servicePort: 80
      - path: /coffee
        backend:
          serviceName: coffee-svc
          servicePort: 80

在实际的使用中，你只需要从社区里选择一个具体的 Ingress Controller，把它部署在 Kubernetes 集群里即可。然后，这个 Ingress Controller 会根据你定义的 Ingress 对象，提供对应的代理能力。

目前，业界常用的各种反向代理项目，比如 Nginx、HAProxy、Envoy、Traefik 等，都已经为 Kubernetes 专门维护了对应的 Ingress Controller。

一个 Ingress Controller 可以根据 Ingress 对象和被代理后端 Service 的变化，来自动进行更新的 Nginx 负载均衡器。

对service未来的一些探索

eBPF（extended Berkeley Packet Filter）和网络

eBPF 最早出现在 3.18 内核中，此后原来的 BPF 就被称为 “经典” BPF（classic BPF, cBPF），cBPF 现在基本已经废弃了。很多人知道 cBPF 是因为它是 tcpdump 的包过滤语言。现在，Linux 内核只运行 eBPF，内核会将加载的 cBPF 字节码透明地转换成 eBPF 再执行。如无特殊说明，本文中所说的 BPF 都是泛指 BPF 技术。

2015年eBPF 添加了一个新 fast path：XDP，XDP 是 eXpress DataPath 的缩写，支持在网卡驱动中运行 eBPF 代码，而无需将包送到复杂的协议栈进行处理，因此处理代价很小，速度极快。

BPF 当时用于 tcpdump，在内核中尽量前面的位置抓包，它不会 crash 内核；

bcc 是 tracing frontend for eBPF。

内核添加了一个新 socket 类型 AF_XDP。它提供的能力是：在零拷贝（ zero-copy）的前提下将包从网卡驱动送到用户空间。

AF_XDP 提供的能力与 DPDK 有点类似，不过：

DPDK 需要重写网卡驱动，需要额外维护用户空间的驱动代码。
AF_XDP 在复用内核网卡驱动的情况下，能达到与 DPDK 一样的性能。

而且由于复用了内核基础设施，所有的网络管理工具还都是可以用的，因此非常方便，而 DPDK 这种 bypass 内核的方案导致绝大大部分现有工具都用不了了。

由于所有这些操作都是发生在 XDP 层的，因此它称为 AF_XDP。插入到这里的 BPF 代码能直接将包送到 socket。

Facebook 公布了生产环境 XDP+eBPF 使用案例（DDoS & LB）

用 XDP/eBPF 重写了原来基于 IPVS 的 L4LB，性能 10x。
eBPF 经受住了严苛的考验：从 2017 开始，每个进入 facebook.com 的包，都是经过了 XDP & eBPF 处理的。

Cilium 1.6 发布 第一次支持完全干掉基于 iptables 的 kube-proxy，全部功能基于 eBPF。Cilium 1.8 支持基于 XDP 的 Service 负载均衡和 host network policies。

传统的 kube-proxy 处理 Kubernetes Service 时，包在内核中的转发路径是怎样的？如下图所示：

步骤：

网卡收到一个包（通过 DMA 放到 ring-buffer）。
包经过 XDP hook 点。
内核给包分配内存，此时才有了大家熟悉的 skb（包的内核结构体表示），然后送到内核协议栈。
包经过 GRO 处理，对分片包进行重组。
包进入 tc（traffic control）的 ingress hook。接下来，所有橙色的框都是 Netfilter 处理点。
Netfilter：在 PREROUTING hook 点处理 raw table 里的 iptables 规则。
包经过内核的连接跟踪（conntrack）模块。
Netfilter：在 PREROUTING hook 点处理 mangle table 的 iptables 规则。
Netfilter：在 PREROUTING hook 点处理 nat table 的 iptables 规则。
进行路由判断（FIB：Forwarding Information Base，路由条目的内核表示，译者注）。接下来又是四个 Netfilter 处理点。
Netfilter：在 FORWARD hook 点处理 mangle table 里的iptables 规则。
Netfilter：在 FORWARD hook 点处理 filter table 里的iptables 规则。
Netfilter：在 POSTROUTING hook 点处理 mangle table 里的iptables 规则。
Netfilter：在 POSTROUTING hook 点处理 nat table 里的iptables 规则。
包到达 TC egress hook 点，会进行出方向（egress）的判断，例如判断这个包是到本地设备，还是到主机外。
对大包进行分片。根据 step 15 判断的结果，这个包接下来可能会：发送到一个本机 veth 设备，或者一个本机 service endpoint，或者，如果目的 IP 是主机外，就通过网卡发出去。

Cilium 如何处理POD之间的流量（东西向流量）

如上图所示，Socket 层的 BPF 程序主要处理 Cilium 节点的东西向流量（E-W）。

将 Service 的 IP:Port 映射到具体的 backend pods，并做负载均衡。
当应用发起 connect、sendmsg、recvmsg 等请求（系统调用）时，拦截这些请求，并根据请求的IP:Port 映射到后端 pod，直接发送过去。反向进行相反的变换。

这里实现的好处：性能更高。

不需要包级别（packet leve）的地址转换（NAT）。在系统调用时，还没有创建包，因此性能更高。
省去了 kube-proxy 路径中的很多中间节点（intermediate node hops）可以看出，应用对这种拦截和重定向是无感知的（符合 Kubernetes Service 的设计）。

Cilium处理外部流量（南北向流量）

集群外来的流量到达 node 时，由 XDP 和 tc 层的 BPF 程序进行处理，它们做的事情与 socket 层的差不多，将 Service 的 IP:Port 映射到后端的 PodIP:Port，如果 backend pod 不在本 node，就通过网络再发出去。发出去的流程我们在前面 Cilium eBPF 包转发路径讲过了。

这里 BPF 做的事情：执行 DNAT。这个功能可以在 XDP 层做，也可以在 TC 层做，但在XDP 层代价更小，性能也更高。

总结起来，Cilium的核心理念就是：

将东西向流量放在离 socket 层尽量近的地方做。
将南北向流量放在离驱动（XDP 和 tc）层尽量近的地方做。

性能比较

测试环境：两台物理节点，一个发包，一个收包，收到的包做 Service loadbalancing 转发给后端 Pods。

可以看出：

Cilium XDP eBPF 模式能处理接收到的全部 10Mpps（packets per second）。
Cilium tc eBPF 模式能处理 3.5Mpps。
kube-proxy iptables 只能处理 2.3Mpps，因为它的 hook 点在收发包路径上更后面的位置。
kube-proxy ipvs 模式这里表现更差，它相比 iptables 的优势要在 backend 数量很多的时候才能体现出来。

cpu：

XDP 性能最好，是因为 XDP BPF 在驱动层执行，不需要将包 push 到内核协议栈。
kube-proxy 不管是 iptables 还是 ipvs 模式，都在处理软中断（softirq）上消耗了大量 CPU。

标签和选择算符

标签（Labels） 是附加到 Kubernetes 对象（比如 Pods）上的键值对。标签旨在用于指定对用户有意义且相关的对象的标识属性，但不直接对核心系统有语义含义。标签可以用于组织和选择对象的子集。标签可以在创建时附加到对象，随后可以随时添加和修改。每个对象都可以定义一组键/值标签。每个键对于给定对象必须是唯一的。

标签选择符

selector要和template中的labels一致

spec:
  serviceName: "nginx-test"
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: ren
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web

selector就是要找别人的label和自己匹配的，label是给别人来寻找的。如下case，svc中的 Selector: app=ren 是表示这个svc要绑定到app=ren的deployment/statefulset上.

被 selector 选中的 Pod，就称为 Service 的 Endpoints

[root@poc117 mysql-cluster]# kubectl describe svc nginx-ren 
Name:                     nginx-ren
Namespace:                default
Labels:                   app=web
Annotations:              <none>
Selector:                 app=ren
Type:                     NodePort
IP:                       10.68.34.173
Port:                     <unset>  8080/TCP
TargetPort:               80/TCP
NodePort:                 <unset>  30080/TCP
Endpoints:                172.20.22.226:80,172.20.56.169:80
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   <none>
[root@poc117 mysql-cluster]# kubectl get svc -l app=web
NAME        TYPE       CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
nginx-ren   NodePort   10.68.34.173   <none>        8080:30080/TCP   13m
[root@poc117 mysql-cluster]# kubectl get svc -l app=ren
No resources found in default namespace.
[root@poc117 mysql-cluster]# kubectl get svc -l app=web
NAME        TYPE       CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
nginx-ren   NodePort   10.68.34.173   <none>        8080:30080/TCP   14m

service mesh

Kubernetes 的本质是应用的生命周期管理，具体来说就是部署和管理（扩缩容、自动恢复、发布）。
Kubernetes 为微服务提供了可扩展、高弹性的部署和管理平台。
Service Mesh 的基础是透明代理，通过 sidecar proxy 拦截到微服务间流量后再通过控制平面配置管理微服务的行为。
Service Mesh 将流量管理从 Kubernetes 中解耦，Service Mesh 内部的流量无需 kube-proxy 组件的支持，通过为更接近微服务应用层的抽象，管理服务间的流量、安全性和可观察性。
xDS 定义了 Service Mesh 配置的协议标准。
Service Mesh 是对 Kubernetes 中的 service 更上层的抽象，它的下一步是 serverless。

Sidecar 注入及流量劫持步骤概述

下面是从 Sidecar 注入、Pod 启动到 Sidecar proxy 拦截流量及 Envoy 处理路由的步骤概览。

1. Kubernetes 通过 Admission Controller 自动注入，或者用户使用 istioctl 命令手动注入 sidecar 容器。

2. 应用 YAML 配置部署应用，此时 Kubernetes API server 接收到的服务创建配置文件中已经包含了 Init 容器及 sidecar proxy。

3. 在 sidecar proxy 容器和应用容器启动之前，首先运行 Init 容器，Init 容器用于设置 iptables（Istio 中默认的流量拦截方式，还可以使用 BPF、IPVS 等方式）将进入 pod 的流量劫持到 Envoy sidecar proxy。所有 TCP 流量（Envoy 目前只支持 TCP 流量）将被 sidecar 劫持，其他协议的流量将按原来的目的地请求。

4. 启动 Pod 中的 Envoy sidecar proxy 和应用程序容器。这一步的过程请参考通过管理接口获取完整配置。

5. 不论是进入还是从 Pod 发出的 TCP 请求都会被 iptables 劫持，inbound 流量被劫持后经 Inbound Handler 处理后转交给应用程序容器处理，outbound 流量被 iptables 劫持后转交给 Outbound Handler 处理，并确定转发的 upstream 和 Endpoint。

6. Sidecar proxy 请求 Pilot 使用 xDS 协议同步 Envoy 配置，其中包括 LDS、EDS、CDS 等，不过为了保证更新的顺序，Envoy 会直接使用 ADS 向 Pilot 请求配置更新

参考资料

https://imroc.io/posts/kubernetes/troubleshooting-with-kubernetes-network/ Kubernetes 网络疑难杂症排查方法

https://blog.csdn.net/qq_36183935/article/details/90734936 kube-proxy ipvs模式详解

http://arthurchiao.art/blog/ebpf-and-k8s-zh/ 大规模微服务利器：eBPF 与 Kubernetes

http://arthurchiao.art/blog/cilium-life-of-a-packet-pod-to-service-zh/ Life of a Packet in Cilium：实地探索 Pod-to-Service 转发路径及 BPF 处理逻辑

http://arthurchiao.art/blog/understanding-ebpf-datapath-in-cilium-zh/ 深入理解 Cilium 的 eBPF 收发包路径（datapath）（KubeCon, 2019）

https://jiayu0x.com/2014/12/02/iptables-essential-summary/

kubernetes 多集群管理

发表于 2020-01-21 更新于 2025-11-16 分类于 docker

kubernetes 多集群管理

kubectl 管理多集群

指定config配置文件的方式访问不同的集群

1	kubectl --kubeconfig=/etc/kubernetes/admin.conf get nodes

一个kubectl可以管理多个集群，主要是 ~/.kube/config 里面的配置，比如：

clusters:
- cluster:
    certificate-authority: /root/k8s-cluster.ca
    server: https://192.168.0.80:6443
  name: context-az1
- cluster:
    certificate-authority-data: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCQl0tLS0tRU5EIENFUlRJRklDQVRFLS0tLS0K
    server: https://192.168.0.97:6443
  name: context-az3

- context:
    cluster: context-az1
    namespace: default
    user: az1-admin
  name: az1
- context:
    cluster: context-az3
    namespace: default
    user: az3-read
  name: az3
current-context: az3  //当前使用的集群

kind: Config
preferences: {}
users:
- name: az1-admin
  user:
    client-certificate: /root/k8s.crt  //key放在配置文件中
    client-key: /root/k8s.key
- name: az3-read
  user:
    client-certificate-data: LS0tLS1CRUQ0FURS0tLS0tCg==
    client-key-data: LS0tLS1CRUdJThuL2VPM0YxSWpEcXBQdmRNbUdiU2c9PQotLS0tLUVORCBSU0EgUFJJVkFURSBLRVktLS0tLQo=

多个集群中切换的话： kubectl config use-context az3

快速合并两个cluster

简单来讲就是把两个集群的 .kube/config 文件合并，注意context、cluster name别重复了。

# 必须提前保证两个config文件中的cluster、context名字不能重复
export KUBECONFIG=~/.kube/config:~/someotherconfig 
kubectl config view --flatten

#激活这个上下文
kubectl config use-context az1 

#查看所有context
kubectl config get-contexts 
CURRENT   NAME   CLUSTER       AUTHINFO           NAMESPACE
          az1    context-az1   az1-admin          default
*         az2    kubernetes    kubernetes-admin   
          az3    context-az3   az3-read           default

背后的原理类似于这个流程：

# 添加集群 集群地址上一步有获取 ，需要指定ca文件，上一步有获取 
kubectl config set-cluster cluster-az1 --server https://192.168.146.150:6444  --certificate-authority=/usr/program/k8s-certs/k8s-cluster.ca

# 添加用户 需要指定crt，key文件，上一步有获取
kubectl config set-credentials az1-admin --client-certificate=/usr/program/k8s-certs/k8s.crt --client-key=/usr/program/k8s-certs/k8s.key

# 指定一个上下文的名字，我这里叫做 az1，随便你叫啥 关联刚才的用户
kubectl config set-context az1 --cluster=context-az1  --namespace=default --user=az1-admin

参考资料

http://coreos.com/blog/kubectl-tips-and-tricks

https://stackoverflow.com/questions/46184125/how-to-merge-kubectl-config-file-with-kube-config

Linux 内存问题汇总

发表于 2020-01-15 更新于 2025-11-16 分类于 Memory

Linux 内存问题汇总

本系列有如下几篇

[Linux 内存问题汇总](/2020/01/15/Linux 内存问题汇总/)

内存使用观察

# free -m
         total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          7515       1115       6400          0        189        492
-/+ buffers/cache:        432       7082
Swap:            0          0          0

其中，cached 列表示当前的页缓存（Page Cache）占用量，buffers 列表示当前的块缓存（buffer cache）占用量。用一句话来解释：**Page Cache 用于缓存文件的页数据，buffer cache 用于缓存块设备（如磁盘）的块数据。**页是逻辑上的概念，因此 Page Cache 是与文件系统同级的；块是物理上的概念，因此 buffer cache 是与块设备驱动程序同级的。

上图中-/+ buffers/cache: -是指userd去掉buffers/cached后真正使用掉的内存; +是指free加上buffers和cached后真正free的内存大小。

free

free是从 /proc/meminfo 读取数据然后展示：

buff/cache = Buffers + Cached + SReclaimable

Buffers + Cached + SwapCached = Active(file) + Inactive(file) + Shmem + SwapCached

[root@az1-drds-79 ~]# cat /proc/meminfo |egrep -i "buff|cach|SReclai"
Buffers:          817764 kB
Cached:         76629252 kB
SwapCached:            0 kB
SReclaimable:    7202264 kB
[root@az1-drds-79 ~]# free -k
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:      97267672   95522336    1745336          0     817764   76629352
-/+ buffers/cache:   18075220   79192452
Swap:            0          0          0

在内核启动时，物理页面将加入到伙伴系统（Buddy System）中，用户申请内存时分配，释放时回收。为了照顾慢速设备及兼顾多种 workload，Linux 将页面类型分为匿名页（Anon Page）和文件页（Page Cache），及 swapness，使用 Page Cache 缓存文件（慢速设备），通过 swap cache 和 swapness 交由用户根据负载特征决定内存不足时回收二者的比例。

cached过高回收

系统内存大体可分为三块，应用程序使用内存、系统Cache 使用内存（包括page cache、buffer，内核slab 等）和Free 内存。

应用程序使用内存：应用使用都是虚拟内存，应用申请内存时只是分配了地址空间，并未真正分配出物理内存，等到应用真正访问内存时会触发内核的缺页中断，这时候才真正的分配出物理内存，映射到用户的地址空间，因此应用使用内存是不需要连续的，内核有机制将非连续的物理映射到连续的进程地址空间中（mmu），缺页中断申请的物理内存，内核优先给低阶碎内存。
系统Cache 使用内存：使用的也是虚拟内存，申请机制与应用程序相同。
Free 内存，未被使用的物理内存，这部分内存以4k 页的形式被管理在内核伙伴算法结构中，相邻的2^n 个物理页会被伙伴算法组织到一起，形成一块连续物理内存，所谓的阶内存就是这里的n (0<= n <=10)，高阶内存指的就是一块连续的物理内存，在OSS 的场景中，如果3阶内存个数比较小的情况下，如果系统有吞吐burst 就会触发Drop cache 情况。

cache回收：
echo 1/2/3 >/proc/sys/vm/drop_caches

查看回收后：

cat /proc/meminfo

手动回收系统Cache、Buffer，这个文件可以设置的值分别为1、2、3。它们所表示的含义为：

echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches:表示清除pagecache。

echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches:表示清除回收slab分配器中的对象（包括目录项缓存和inode缓存）。slab分配器是内核中管理内存的一种机制，其中很多缓存数据实现都是用的pagecache。

echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches:表示清除pagecache和slab分配器中的缓存对象。

cached无法回收

可能是正打开的文件占用了cached，比如 vim 打开了一个巨大的文件；比如 mount的 tmpfs；比如 journald 日志等等

通过vmtouch 查看

# vmtouch -v test.x86_64.rpm 
test.x86_64.rpm
[OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO] 10988/10988

           Files: 1
     Directories: 0
  Resident Pages: 10988/10988  42M/42M  100%
         Elapsed: 0.000594 seconds

# ls -lh test.x86_64.rpm
-rw-r--r-- 1 root root 43M 10月  8 14:11 test.x86_64.rpm

如上，表示整个文件 test.x86_64.rpm 都被cached了，回收的话执行：

vmtouch -e test.x86_64.rpm // 或者： echo 3 >/proc/sys/vm/drop_cached

遍历某个目录下的所有文件被cached了多少

# vmtouch -vt /var/log/journal/
/var/log/journal/20190829214900434421844640356160/user-1000@ad408d9cb9d94f9f93f2c2396c26b542-000000000011ba49-00059979e0926f43.journal
[OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO] 4096/4096
/var/log/journal/20190829214900434421844640356160/system@782ec314565e436b900454c59655247c-0000000000152f41-00059b2c88eb4344.journal
[OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO] 14336/14336
/var/log/journal/20190829214900434421844640356160/user-1000@ad408d9cb9d94f9f93f2c2396c26b542-00000000000f2181-000598335fcd492f.journal
[OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO] 4096/4096
/var/log/journal/20190829214900434421844640356160/system@782ec314565e436b900454c59655247c-0000000000129aea-000599e83996db80.journal
[OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO] 14336/14336
/var/log/journal/20190829214900434421844640356160/user-1000@ad408d9cb9d94f9f93f2c2396c26b542-000000000009f171-000595a722ead670.journal
…………
           Files: 48
 Directories: 2
 Touched Pages: 468992 (1G)
 Elapsed: 13.274 seconds

vmtouch 清理目录

如下脚本传入一个指定目录(业务方来确认哪些目录占用 pagecache 较大, 且可以清理)，然后用vmtouch 遍历排序最大的几个清理掉，可能会造成业务的卡度

#!/bin/bash
#
#echo "*/2 * * * * root bash /root/cron/os_pagecache_clean.sh -n 5 -e > /root/cron/os_pagecache_clean.out 2>&1" > /etc/cron.d/os_pagecache_clean

function usage(){
cat << EOF
usage:
    $0 -n topN [-l|-e]
option:
    -l list top n redis_dir
    -e list and evict top n redis_dir
    -n top n
EOF
exit 1
}

while getopts "n:leh" opt; do
  case $opt in
    l) list=1 ;;
    e) list=1 && evict=1 ;;
    n) n=${OPTARG} ;;
    h) usage ;;
  esac
done

[[ -z $n ]] && usage
[[ -z $list && -z $evict ]] && usage

# list must = 1
cd /root && ls | while read dirname ; do
    page=$(vmtouch $dirname |  grep "Resident Pages")
    echo -e "$dirname\t$page"
done | tr "/" " " |   sort -nr -k4 | head -n $n | awk '{print $1,$6}' | while read dirname cache_size; do
    echo -e "$dirname\t$cache_size"
    [[ $evict == 1 ]] && vmtouch -e $dirname
done

消失的内存

OS刚启动后就报内存不够了，什么都没跑就500G没了，cached和buffer基本没用，纯粹就是used占用高，top按内存排序没有超过0.5%的进程

参考： https://cloud.tencent.com/developer/article/1087455

[aliyun@uos15 18:40 /u02/backup_15/leo/benchmark/run]
$free -g
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            503         501           1           0           0           1
Swap:            15          12           3

$cat /proc/meminfo 
MemTotal:       528031512 kB
MemFree:         1469632 kB
MemAvailable:          0 kB
VmallocTotal:   135290290112 kB
VmallocUsed:           0 kB
VmallocChunk:          0 kB
Percpu:            81920 kB
AnonHugePages:    950272 kB
ShmemHugePages:        0 kB
ShmemPmdMapped:        0 kB
HugePages_Total:   252557   ----- 预分配太多，一个2M，加起来刚好500G了
HugePages_Free:    252557
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
Hugetlb:        517236736 kB

以下是一台正常的机器对比：
Percpu:            41856 kB
AnonHugePages:  11442176 kB
ShmemHugePages:        0 kB
ShmemPmdMapped:        0 kB
HugePages_Total:       0            ----没有做预分配
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
Hugetlb:               0 kB

[aliyun@uos16 18:43 /home/aliyun]
$free -g
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            503          20         481           0           1         480
Swap:            15           0          15

对有问题的机器执行：
# echo 1024 > /proc/sys/vm/nr_hugepages
可以看到内存恢复正常了 
root@uos15:/u02/backup_15/leo/benchmark/run# free -g
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            503          10         492           0           0         490
Swap:            15          12           3
root@uos15:/u02/backup_15/leo/benchmark/run# cat /proc/meminfo 
MemTotal:       528031512 kB
MemFree:        516106832 kB
MemAvailable:   514454408 kB
VmallocTotal:   135290290112 kB
VmallocUsed:           0 kB
VmallocChunk:          0 kB
Percpu:            81920 kB
AnonHugePages:    313344 kB
ShmemHugePages:        0 kB
ShmemPmdMapped:        0 kB
HugePages_Total:    1024
HugePages_Free:     1024
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
Hugetlb:         2097152 kB

定制内存

物理内存700多G，要求OS只能用512G：

24条32G的内存条，总内存768G
# dmidecode -t memory |grep "Size: 32 GB"
  Size: 32 GB
…………
  Size: 32 GB
  Size: 32 GB
root@uos15:/etc# dmidecode -t memory |grep "Size: 32 GB" | wc -l
24

# cat /boot/grub/grub.cfg  |grep 512
  linux /vmlinuz-4.19.0-arm64-server root=UUID=dbc68010-8c36-40bf-b794-271e59ff5727 ro  splash quiet console=tty video=VGA-1:1280x1024@60 mem=512G DEEPIN_GFXMODE=$DEEPIN_GFXMODE
    linux /vmlinuz-4.19.0-arm64-server root=UUID=dbc68010-8c36-40bf-b794-271e59ff5727 ro  splash quiet console=tty video=VGA-1:1280x1024@60 mem=512G DEEPIN_GFXMODE=$DEEPIN_GFXMODE

参考资料

https://www.atatech.org/articles/66885

https://cloud.tencent.com/developer/article/1087455

https://www.cnblogs.com/xiaolincoding/p/13719610.html

kubernetes volume and storage

发表于 2020-01-13 更新于 2025-11-16 分类于 docker

kubernetes volume and storage

通常部署应用需要一些永久存储，kubernetes提供了PersistentVolume （PV，实际存储）、PersistentVolumeClaim （PVC，Pod访问PV的接口）、StorageClass来支持。

它为 PersistentVolume 定义了 StorageClass 名称为 manual，StorageClass 名称用来将 PersistentVolumeClaim 请求绑定到该 PersistentVolume。

PVC是用来描述希望使用什么样的或者说是满足什么条件的存储，它的全称是Persistent Volume Claim，也就是持久化存储声明。开发人员使用这个来描述该容器需要一个什么存储。

PVC就相当于是容器和PV之间的一个接口，使用人员只需要和PVC打交道即可。另外你可能也会想到如果当前环境中没有合适的PV和我的PVC绑定，那么我创建的POD不就失败了么？的确是这样的，不过如果发现这个问题，那么就赶快创建一个合适的PV，那么这时候持久化存储循环控制器会不断的检查PVC和PV，当发现有合适的可以绑定之后它会自动给你绑定上然后被挂起的POD就会自动启动，而不需要你重建POD。

创建 PersistentVolumeClaim 之后，Kubernetes 控制平面将查找满足申领要求的 PersistentVolume。如果控制平面找到具有相同 StorageClass 的适当的 PersistentVolume，则将 PersistentVolumeClaim 绑定到该 PersistentVolume 上。PVC的大小可以小于PV的大小。

一旦 PV 和 PVC 绑定后，PersistentVolumeClaim 绑定是排他性的，不管它们是如何绑定的。 PVC 跟 PV 绑定是一对一的映射。

注意：PV必须先于POD创建，而且只能是网络存储不能属于任何Node，虽然它支持HostPath类型但由于你不知道POD会被调度到哪个Node上，所以你要定义HostPath类型的PV就要保证所有节点都要有HostPath中指定的路径。

PV 和PVC的关系

PVC就会和PV进行绑定，绑定的一些原则：

PV和PVC中的spec关键字段要匹配，比如存储（storage）大小。
PV和PVC中的storageClassName字段必须一致，这个后面再说。
上面的labels中的标签只是增加一些描述，对于PVC和PV的绑定没有关系

PV的accessModes：支持三种类型

ReadWriteMany 多路读写，卷能被集群多个节点挂载并读写
ReadWriteOnce 单路读写，卷只能被单一集群节点挂载读写
ReadOnlyMany 多路只读，卷能被多个集群节点挂载且只能读

PV状态：

Available – 资源尚未被claim使用
Bound – 卷已经被绑定到claim了
Released – claim被删除，卷处于释放状态，但未被集群回收。
Failed – 卷自动回收失败

PV回收Recycling—pv可以设置三种回收策略：保留（Retain），回收（Recycle）和删除（Delete）。

保留（Retain）：当删除与之绑定的PVC时候，这个PV被标记为released（PVC与PV解绑但还没有执行回收策略）且之前的数据依然保存在该PV上，但是该PV不可用，需要手动来处理这些数据并删除该PV。
删除（Delete）：当删除与之绑定的PVC时候
回收（Recycle）：这个在1.14版本中以及被废弃，取而代之的是推荐使用动态存储供给策略，它的功能是当删除与该PV关联的PVC时，自动删除该PV中的所有数据

更改 PersistentVolume 的回收策略

1 2	#kubectl patch pv wordpress-data -p '{"spec":{"persistentVolumeReclaimPolicy":"Delete"}}' persistentvolume/wordpress-data patched

本地卷（hostPath）也就是LPV不支持动态供给的方式，延迟绑定，就是为了综合考虑所有因素再进行POD调度。其根本原因是动态供给是先调度POD到节点，然后动态创建PV以及绑定PVC最后运行POD；而LPV是先创建与某一节点关联的PV，然后在调度的时候综合考虑各种因素而且要包括PV在哪个节点，然后再进行调度，到达该节点后在进行PVC的绑定。也就说动态供给不考虑节点，LPV必须考虑节点。所以这两种机制有冲突导致无法在动态供给策略下使用LPV。换句话说动态供给是PV跟着POD走，而LPV是POD跟着PV走。

PV 和 PVC

创建 pv controller 和pvc

#cat mysql-pv.yaml 
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: simple-pv-volume
  labels:
    type: local
spec:
  storageClassName: manual
  capacity:
    storage: 20Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/mnt/simple"
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pv-claim
spec:
  storageClassName: manual
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi

StorageClass

PV是运维人员来创建的，开发操作PVC，可是大规模集群中可能会有很多PV，如果这些PV都需要运维手动来处理这也是一件很繁琐的事情，所以就有了动态供给概念，也就是Dynamic Provisioning。而我们上面的创建的PV都是静态供给方式，也就是Static Provisioning。而动态供给的关键就是StorageClass，它的作用就是创建PV模板。

创建StorageClass里面需要定义PV属性比如存储类型、大小等；另外创建这种PV需要用到存储插件。最终效果是，用户提交PVC，里面指定存储类型，如果符合我们定义的StorageClass，则会为其自动创建PV并进行绑定。

简单可以把storageClass理解为名字，只是这个名字可以重复，然后pvc和pv之间通过storageClass来绑定。

如下case中两个pv和两个pvc的绑定就是通过storageClass(一致)来实现的（当然pvc要求的大小也必须和pv一致）：

#kubectl get pv
NAME             CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                              STORAGECLASS   REASON   AGE
mariadb-pv       8Gi        RWO            Retain           Bound    default/data-wordpress-mariadb-0   db                      3m54s
wordpress-data   10Gi       RWO            Retain           Bound    default/wordpress                  wordpress               3m54s

[root@az3-k8s-11 15:35 /root/charts/bitnami/wordpress]
#kubectl get pvc
NAME                       STATUS   VOLUME           CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
data-wordpress-mariadb-0   Bound    mariadb-pv       8Gi        RWO            db             4m21s
wordpress                  Bound    wordpress-data   10Gi       RWO            wordpress      4m21s

#cat create-pv.yaml 
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mariadb-pv
spec:
  capacity:
    storage: 8Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: db
  hostPath:
    path: /mnt/mariadb-pv

---

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: wordpress-data
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: wordpress
  hostPath:
    path: /mnt/wordpress-pv

----对应 pvc的定义参数：
persistence:
  enabled: true
  storageClass: "wordpress"
  accessMode: ReadWriteOnce
  size: 10Gi
  
  persistence:
    enabled: true
    mountPath: /bitnami/mariadb
    storageClass: "db"
    annotations: {}
    accessModes:
      - ReadWriteOnce
    size: 8Gi

定义StorageClass

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: local-storage
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer

定义PVC

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: local-claim
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi
  storageClassName: local-storage

delete pv 卡住

#kubectl describe pv wordpress-pv
Name:            wordpress-pv
Labels:          <none>
Annotations:     pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes
Finalizers:      [kubernetes.io/pv-protection]  --- 问题在finalizers
StorageClass:    
Status:          Terminating (lasts 18h)
Claim:           default/wordpress
Reclaim Policy:  Retain
Access Modes:    RWO
VolumeMode:      Filesystem
Capacity:        10Gi
Node Affinity:   <none>
Message:         
Source:
    Type:      NFS (an NFS mount that lasts the lifetime of a pod)
    Server:    192.168.0.111
    Path:      /mnt/wordpress-pv
    ReadOnly:  false
Events:        <none>

先执行后就能自动删除了：
kubectl patch pv wordpress-pv -p '{"metadata":{"finalizers": []}}' --type=merge

kubernetes 集群部署

发表于 2020-01-12 更新于 2025-11-16 分类于 docker

kubernetes 集群部署

部署

系统参数修改

docker部署

kubeadm install

https://www.kubernetes.org.cn/4256.html

https://github.com/opsnull/follow-me-install-kubernetes-cluster

镜像源被墙，可以用阿里云镜像源

# 配置源
cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

# 安装
yum install -y kubelet kubeadm kubectl ipvsadm

初始化集群

多网卡情况下有必要指定网卡：–apiserver-advertise-address=192.168.0.80

# 使用本地 image repository
kubeadm init --kubernetes-version=1.18.0  --apiserver-advertise-address=192.168.0.110   --image-repository registry:5000/registry.aliyuncs.com/google_containers  --service-cidr=10.10.0.0/16 --pod-network-cidr=10.122.0.0/16 

# 给api-server 指定外网地址，在服务器有内网、外网多个ip的时候适用
kubeadm init --control-plane-endpoint 外网-ip:6443 --image-repository=registry:5000/registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version=v1.21.0  --pod-network-cidr=172.16.0.0/16
#--apiserver-advertise-address=30.1.1.1，设置 apiserver 的 IP 地址，对于多网卡服务器来说很重要（比如 VirtualBox 虚拟机就用了两块网卡），可以指定 apiserver 在哪个网卡上对外提供服务。

# node join command
#kubeadm token create --print-join-command
kubeadm join 192.168.0.110:6443 --token 1042rl.b4qn9iuz6xv1ri7b     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:341a4bcfde9668077ef29211c2a151fe6e9334eea8955f645698706b3bf47a49 

## 查看集群配置
kubectl get configmap -n kube-system kubeadm-config -o yaml

将一个node设置为不可调度，隔离出来，比如master 默认是不可调度的

1 2	kubectl cordon <node-name> kubectl uncordon <node-name>

kubectl 管理多集群

一个kubectl可以管理多个集群，主要是 ~/.kube/config 里面的配置，比如：

clusters:
- cluster:
    certificate-authority: /root/k8s-cluster.ca
    server: https://192.168.0.80:6443
  name: context-az1
- cluster:
    certificate-authority-data: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCQl0tLS0tRU5EIENFUlRJRklDQVRFLS0tLS0K
    server: https://192.168.0.97:6443
  name: context-az3

- context:
    cluster: context-az1
    namespace: default
    user: az1-admin
  name: az1
- context:
    cluster: context-az3
    namespace: default
    user: az3-read
  name: az3
current-context: az3  //当前使用的集群

kind: Config
preferences: {}
users:
- name: az1-admin
  user:
    client-certificate: /root/k8s.crt  //key放在配置文件中
    client-key: /root/k8s.key
- name: az3-read
  user:
    client-certificate-data: LS0tLS1CRUQ0FURS0tLS0tCg==
    client-key-data: LS0tLS1CRUdJThuL2VPM0YxSWpEcXBQdmRNbUdiU2c9PQotLS0tLUVORCBSU0EgUFJJVkFURSBLRVktLS0tLQo=

多个集群中切换的话： kubectl config use-context az3

快速合并两个cluster

简单来讲就是把两个集群的 .kube/config 文件合并，注意context、cluster name别重复了。

# 必须提前保证两个config文件中的cluster、context名字不能重复
export KUBECONFIG=~/.kube/config:~/someotherconfig 
kubectl config view --flatten

#激活这个上下文
kubectl config use-context az1 

#查看所有context
kubectl config get-contexts 
CURRENT   NAME   CLUSTER       AUTHINFO           NAMESPACE
          az1    context-az1   az1-admin          default
*         az2    kubernetes    kubernetes-admin   
          az3    context-az3   az3-read           default

背后的原理类似于这个流程：

# 添加集群 集群地址上一步有获取 ，需要指定ca文件，上一步有获取 
kubectl config set-cluster cluster-az1 --server https://192.168.146.150:6444  --certificate-authority=/usr/program/k8s-certs/k8s-cluster.ca

# 添加用户 需要指定crt，key文件，上一步有获取
kubectl config set-credentials az1-admin --client-certificate=/usr/program/k8s-certs/k8s.crt --client-key=/usr/program/k8s-certs/k8s.key

# 指定一个上下文的名字，我这里叫做 az1，随便你叫啥 关联刚才的用户
kubectl config set-context az1 --cluster=context-az1  --namespace=default --user=az1-admin

apiserver高可用

默认只有一个apiserver，可以考虑用haproxy和keepalive来做一组apiserver的负载均衡：

docker run -d --name kube-haproxy \
-v /etc/haproxy:/usr/local/etc/haproxy:ro \
-p 8443:8443 \
-p 1080:1080 \
--restart always \
haproxy:1.7.8-alpine

haproxy配置

#cat /etc/haproxy/haproxy.cfg 
global
  log 127.0.0.1 local0 err
  maxconn 50000
  uid 99
  gid 99
  #daemon
  nbproc 1
  pidfile haproxy.pid

defaults
  mode http
  log 127.0.0.1 local0 err
  maxconn 50000
  retries 3
  timeout connect 5s
  timeout client 30s
  timeout server 30s
  timeout check 2s

listen admin_stats
  mode http
  bind 0.0.0.0:1080
  log 127.0.0.1 local0 err
  stats refresh 30s
  stats uri     /haproxy-status
  stats realm   Haproxy\ Statistics
  stats auth    will:will
  stats hide-version
  stats admin if TRUE

frontend k8s-https
  bind 0.0.0.0:8443
  mode tcp
  #maxconn 50000
  default_backend k8s-https

backend k8s-https
  mode tcp
  balance roundrobin
  server lab1 192.168.1.81:6443 weight 1 maxconn 1000 check inter 2000 rise 2 fall 3
  server lab2 192.168.1.82:6443 weight 1 maxconn 1000 check inter 2000 rise 2 fall 3
  server lab3 192.168.1.83:6443 weight 1 maxconn 1000 check inter 2000 rise 2 fall 3

网络

kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

#或者老版本的calico
curl https://docs.projectcalico.org/v3.15/manifests/calico.yaml -o calico.yaml

默认calico用的是ipip封包（这个性能跟原生网络差多少有待验证，本质也是overlay网络，比flannel那种要好很多吗？）

在所有node节点都在一个二层网络时候，flannel提供hostgw实现，避免vxlan实现的udp封装开销，估计是目前最高效的；calico也针对L3 Fabric，推出了IPinIP的选项，利用了GRE隧道封装；因此这些插件都能适合很多实际应用场景。

Service cluster IP尽可在集群内部访问，外部请求需要通过NodePort、LoadBalance或者Ingress来访问

网络插件由 containernetworking-plugins rpm包来提供，一般里面会有flannel、vlan等，安装在 /usr/libexec/cni/ 下（老版本没有带calico）

kubelet启动参数会配置 KUBELET_NETWORK_ARGS=–network-plugin=cni –cni-conf-dir=/etc/cni/net.d –cni-bin-dir=/usr/libexec/cni

kubectl 启动容器

1 2	kubectl run -i --tty busybox --image=registry:5000/busybox -- sh kubectl attach busybox -c busybox -i -t

dashboard

kubectl apply -f  https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.0-rc7/aio/deploy/recommented.yaml

#暴露 dashboard 服务端口 (recommended中如果已经定义了 30000这个nodeport，所以这个命令不需要了)
kubectl port-forward -n kubernetes-dashboard  svc/kubernetes-dashboard 30000:443 --address 0.0.0.0

dashboard login token：

1
2

#kubectl describe secrets -n kubernetes-dashboard   | grep token | awk 'NR==3{print $2}'
eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6IndRc0hiMkdpWHRwN1FObTcyeUdhOHI0eUxYLTlvODd2U0NBcU1GY0t1Sk0ifQ.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.SP4JEw0kGDmyxrtcUC3HALq99Xr99E-tie5fk4R8odLJBAYN6HxEx80RbTSnkeSMJNApbtwXBLrp4I_w48kTkr93HJFM-oxie3RVLK_mEpZBF2JcfMk6qhfz4RjPiqmG6mGyW47mmY4kQ4fgpYSmZYR4LPJmVMw5W2zo5CGhZT8rKtgmi5_ROmYpWcd2ZUORaexePgesjjKwY19bLEXFOwdsqekwEvj1_zaJhKAehF_dBdgW9foFXkbXOX0xAC0QNnKUwKPanuFOVZDg1fhyV-eyi6c9-KoTYqZMJTqZyIzscIwruIRw0oauJypcdgi7ykxAubMQ4sWEyyFafSEYWg

dashboard 显示为空的话(留意报错信息，一般是用户权限，重新授权即可)

1
2

kubectl delete clusterrolebinding kubernetes-dashboard
kubectl create clusterrolebinding kubernetes-dashboard --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:kubernetes-dashboard --user="system:serviceaccount:kubernetes-dashboard:default"

其中：system:serviceaccount:kubernetes-dashboard:default 来自于报错信息中的用户名

默认dashboard login很快expired，可以设置不过期：

$ kubectl -n kubernetes-dashboard edit deployments kubernetes-dashboard
...
spec:
      containers:
      - args:
        - --auto-generate-certificates
        - --token-ttl=0                //增加这行表示不expire
        
        --enable-skip-login            //增加这行表示不需要token 就能login，不推荐

kubectl proxy –address 0.0.0.0 –accept-hosts ‘.*’

node管理调度

//如何优雅删除node
kubectl drain my-node        # 对 my-node 节点进行清空操作，为节点维护做准备
kubectl drain ky4 --ignore-daemonsets --delete-local-data # 驱逐pod
kubectl delete node ky4			 # 删除node

kubectl cordon my-node       # 标记 my-node 节点为不可调度
kubectl uncordon my-node     # 标记 my-node 节点为可以调度
kubectl top node my-node     # 显示给定节点的度量值
kubectl cluster-info         # 显示主控节点和服务的地址
kubectl cluster-info dump    # 将当前集群状态转储到标准输出
kubectl cluster-info dump --output-directory=/path/to/cluster-state   # 将当前集群状态输出到 /path/to/cluster-state

# 如果已存在具有指定键和效果的污点，则替换其值为指定值
kubectl taint nodes foo dedicated=special-user:NoSchedule
kubectl taint nodes poc65 node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule-

地址

这些字段的用法取决于你的云服务商或者物理机配置。

HostName：由节点的内核设置。可以通过 kubelet 的 --hostname-override 参数覆盖。
ExternalIP：通常是节点的可外部路由（从集群外可访问）的 IP 地址。
InternalIP：通常是节点的仅可在集群内部路由的 IP 地址。

状况

# kubectl get node -o wide
NAME             STATUS                     ROLES    AGE    VERSION   INTERNAL-IP      EXTERNAL-IP   OS-IMAGE                KERNEL-VERSION               CONTAINER-RUNTIME
172.26.137.114   Ready                      master   6d1h   v1.19.0   172.26.137.114   <none>        CentOS Linux 7 (Core)   3.10.0-957.21.3.el7.x86_64   docker://19.3.8
172.26.137.115   Ready                      node     6d1h   v1.19.0   172.26.137.115   <none>        CentOS Linux 7 (Core)   3.10.0-957.21.3.el7.x86_64   docker://19.3.8
172.26.137.116   Ready,SchedulingDisabled   node     6d1h   v1.19.0   172.26.137.116   <none>        CentOS Linux 7 (Core)   3.10.0-957.21.3.el7.x86_64   docker://19.3.8

如果 Ready 条件处于 Unknown 或者 False 状态的时间超过了 pod-eviction-timeout 值，（一个传递给 kube-controller-manager 的参数），节点上的所有 Pod 都会被节点控制器计划删除。默认的逐出超时时长为 5 分钟。某些情况下，当节点不可达时，API 服务器不能和其上的 kubelet 通信。删除 Pod 的决定不能传达给 kubelet，直到它重新建立和 API 服务器的连接为止。与此同时，被计划删除的 Pod 可能会继续在游离的节点上运行。

node cidr 缺失

flannel pod 运行正常，pod无法创建，检查flannel日志发现该node cidr缺失

I0818 08:06:38.951132       1 main.go:733] Defaulting external v6 address to interface address (<nil>)
I0818 08:06:38.951231       1 vxlan.go:137] VXLAN config: VNI=1 Port=0 GBP=false Learning=false DirectRouting=false
E0818 08:06:38.951550       1 main.go:325] Error registering network: failed to acquire lease: node "ky3" pod cidr not assigned
I0818 08:06:38.951604       1 main.go:439] Stopping shutdownHandler...

正常来说describe node会看到如下的cidr信息

1
2
3

 Kube-Proxy Version:         v1.15.8-beta.0
PodCIDR:                     172.19.1.0/24
Non-terminated Pods:         (3 in total)

可以手工给node添加cidr

1	kubectl patch node ky3 -p '{"spec":{"podCIDR":"172.19.3.0/24"}}'

prometheus

1
2
3

git clone https://github.com/coreos/kube-prometheus.git
kubectl apply -f manifests/setup
kubectl apply -f manifests/

暴露grafana端口：

1	kubectl port-forward --address 0.0.0.0 svc/grafana -n monitoring 3000:3000

部署应用

DRDS deployment

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: drds

---

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: drds-deployment
  namespace: drds
  labels:
    app: drds-server
spec:
  # 创建2个nginx容器
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: drds-server
  template:
    metadata:
      labels:
        app: drds-server
    spec:
      containers:
      - name: drds-server
        image: registry:5000/drds-image:v5_wisp_5.4.5-15940932
        ports:
        - containerPort: 8507
        - containerPort: 8607
        env:
        - name: diamond_server_port
          value: "8100"
        - name: diamond_server_list
          value: "192.168.0.79,192.168.0.82"
        - name: drds_server_id
          value: "1"

DRDS Service

每个 drds 容器会通过8507提供服务，service通过3306来为一组8507做负载均衡，这个service的3306是在cluster-ip上，外部无法访问

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: drds-service
  namespace: drds
spec:
  selector:
    app: drds-server
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 3306
      targetPort: 8507

通过node port来访问 drds service（同时会有负载均衡）：

1	kubectl port-forward --address 0.0.0.0 svc/drds-service -n drds 3306:3306

部署mysql statefulset应用

drds-pv-mysql-0 后面的mysql 会用来做存储，下面用到了三个mysql(需要三个pvc)

#cat mysql-deployment.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql
spec:
  ports:
  - port: 3306
  selector:
    app: mysql
  clusterIP: None
---
apiVersion: apps/v1 
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
      - image: mysql:5.7
        name: mysql
        env:
          # Use secret in real usage
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: "123456"
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: mysql-persistent-storage
          mountPath: /var/lib/mysql
      volumes:
      - name: mysql-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: pv-claim

清理：

1
2
3

kubectl delete deployment,svc mysql
kubectl delete pvc mysql-pv-claim
kubectl delete pv mysql-pv-volume

查看所有pod ip以及node ip：

1	kubectl get pods -o wide

配置 Pod 使用 ConfigMap

ConfigMap 允许你将配置文件与镜像文件分离，以使容器化的应用程序具有可移植性。

# cat mysql-configmap.yaml  //mysql配置文件放入： configmap
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: mysql
  labels:
    app: mysql
data:
  master.cnf: |
    # Apply this config only on the master.
    [mysqld]
    log-bin

  mysqld.cnf: |
    [mysqld]
    pid-file        = /var/run/mysqld/mysqld.pid
    socket          = /var/run/mysqld/mysqld.sock
    datadir         = /var/lib/mysql
    #log-error      = /var/log/mysql/error.log
    # By default we only accept connections from localhost
    #bind-address   = 127.0.0.1
    # Disabling symbolic-links is recommended to prevent assorted security risks
    symbolic-links=0
   sql_mode='STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_ENGINE_SUBSTITUTION'
    # 慢查询阈值，查询时间超过阈值时写入到慢日志中
    long_query_time = 2
    innodb_buffer_pool_size = 257M


  slave.cnf: |
    # Apply this config only on slaves.
    [mysqld]
    super-read-only

  786  26/08/20 15:27:00 kubectl create configmap game-config-env-file --from-env-file=configure-pod-container/configmap/game-env-file.properties
  787  26/08/20 15:28:10 kubectl get configmap -n kube-system kubeadm-config -o yaml
  788  26/08/20 15:28:11 kubectl get configmap game-config-env-file -o yaml

将mysql root密码放入secret并查看 secret密码：

# cat mysql-secret.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysql-root-password
type: Opaque
data:
  password: MTIz

# echo -n '123' | base64  //生成密码编码  
# kubectl get secret mysql-root-password -o jsonpath='{.data.password}' | base64 --decode -

或者创建一个新的 secret：
kubectl create secret generic my-secret --from-literal=password="Password"

在mysql容器中使用以上configmap中的参数：

spec:
  volumes:
  - name: conf
    emptyDir: {}
  - name: myconf
    emptyDir: {}
  - name: config-map
    configMap:
      name: mysql
  initContainers:
  - name: init-mysql
    image: mysql:5.7
    command:
    - bash
    - "-c"
    - |
      set -ex
      # Generate mysql server-id from pod ordinal index.
      [[ `hostname` =~ -([0-9]+)$ ]] || exit 1
      ordinal=${BASH_REMATCH[1]}
      echo [mysqld] > /mnt/conf.d/server-id.cnf
      # Add an offset to avoid reserved server-id=0 value.
      echo server-id=$((100 + $ordinal)) >> /mnt/conf.d/server-id.cnf
      #echo "innodb_buffer_pool_size=512m" > /mnt/rds.cnf
      # Copy appropriate conf.d files from config-map to emptyDir.
      #if [[ $ordinal -eq 0 ]]; then
      cp /mnt/config-map/master.cnf /mnt/conf.d/
      cp /mnt/config-map/mysqld.cnf /mnt/mysql.conf.d/
      #else
      #  cp /mnt/config-map/slave.cnf /mnt/conf.d/
      #fi
    volumeMounts:
    - name: conf
      mountPath: /mnt/conf.d
    - name: myconf
      mountPath: /mnt/mysql.conf.d
    - name: config-map
      mountPath: /mnt/config-map
  containers:
  - name: mysql
    image: mysql:5.7
    env:
    #- name: MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD
    #  value: "1"
    - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
      valueFrom:
        secretKeyRef:
          name: mysql-root-password
          key: password

通过挂载方式进入到容器里的 Secret，一旦其对应的 Etcd 里的数据被更新，这些 Volume 里的文件内容，同样也会被更新。其实，这是 kubelet 组件在定时维护这些 Volume。

集群会自动创建一个 default-token-**** 的secret，然后所有pod都会自动将这个 secret通过 Porjected Volume挂载到容器，也叫 ServiceAccountToken，是一种特殊的Secret

    Environment:    <none>
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-ncgdl (ro)
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True 
  Ready             True 
  ContainersReady   True 
  PodScheduled      True 
Volumes:
  default-token-ncgdl:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-ncgdl
    Optional:    false
QoS Class:       BestEffort

apply create操作

先 kubectl create，再 replace 的操作，我们称为命令式配置文件操作

kubectl apply 命令才是“声明式 API”

kubectl replace 的执行过程，是使用新的 YAML 文件中的 API 对象，替换原有的 API 对象；

而 kubectl apply，则是执行了一个对原有 API 对象的 PATCH 操作。

kubectl set image 和 kubectl edit 也是对已有 API 对象的修改

kube-apiserver 在响应命令式请求（比如，kubectl replace）的时候，一次只能处理一个写请求，否则会有产生冲突的可能。而对于声明式请求（比如，kubectl apply），一次能处理多个写操作，并且具备 Merge 能力

声明式 API，相当于对外界所有操作（并发接收）串行merge，才是 Kubernetes 项目编排能力“赖以生存”的核心所在

如何使用控制器模式，同 Kubernetes 里 API 对象的“增、删、改、查”进行协作，进而完成用户业务逻辑的编写过程。

label

给多个节点加标签

kubectl label  --overwrite=true nodes 10.0.0.172 10.0.1.192 10.0.2.48 topology.kubernetes.io/region=cn-hangzhou

//查看
kubectl get nodes --show-labels

helm

Helm 是 Kubernetes 的包管理器。包管理器类似于我们在 Ubuntu 中使用的apt、Centos中使用的yum 或者Python中的 pip 一样，能快速查找、下载和安装软件包。Helm 由客户端组件 helm 和服务端组件 Tiller 组成, 能够将一组K8S资源打包统一管理, 是查找、共享和使用为Kubernetes构建的软件的最佳方式。

建立local repo index：

1	helm repo index [DIR] [flags]

仓库只能index 到 helm package 发布后的tgz包，意义不大。每次index后需要 helm repo update

然后可以启动一个http服务：

1	nohup python -m SimpleHTTPServer 8089 &

将local repo加入到仓库：

 helm repo add local http://127.0.0.1:8089
 
 # helm repo list
NAME 	URL                  
local	http://127.0.0.1:8089

install chart：

//helm3 默认不自动创建namespace，不带参数就报没有 ame 的namespace错误
helm install -name wordpress -n test --create-namespace .

helm list -n test

{{ .Release.Name }} 这种是helm内部自带的值，都是一些内建的变量，所有人都可以访问

image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag | default .Chart.AppVersion }}"  这种是我们从values.yaml文件中获取或者从命令行中获取的值。

quote是一个模板方法，可以将输入的参数添加双引号

模板片段

之前我们看到有个文件叫做_helpers.tpl，我们介绍是说存储模板片段的地方。

模板片段其实也可以在文件中定义，但是为了更好管理，可以在_helpers.tpl中定义，使用时直接调用即可。

自动补全

kubernetes自动补全：

1
2
3

source <(kubectl completion bash) 

echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

helm自动补全：

1 2	cd ~ helm completion bash > .helmrc && echo "source .helmrc" >> .bashrc && source .bashrc

两者都需要依赖 auto-completion，所以得先：

1 2	# yum install -y bash-completion # source /usr/share/bash-completion/bash_completion

kubectl -s polarx-test-ackk8s-atp-3826.adbgw.alibabacloud.test exec -it bushu016polarx282bc7216f-5161 bash

启动时间排序

1 2	532 [2021-08-24 18:37:19] kubectl get po --sort-by=.status.startTime -ndrds 533 [2021-08-24 18:37:41] kubectl get pods --sort-by=.metadata.creationTimestamp -ndrds

kubeadm

初始化集群的时候第一看kubelet能否起来（cgroup配置），第二就是看kubelet静态起pod，kubelet参数指定yaml目录，然后kubelet拉起这个目录下的所有yaml。

kubeadm启动集群就是如此。kubeadm生成证书、etcd.yaml等yaml、然后拉起kubelet，kubelet拉起etcd、apiserver等pod，kubeadm init 的时候主要是在轮询等待apiserver的起来。

可以通过kubelet –v 256来看详细日志，kubeadm本身所做的事情并不多，所以日志没有太多的信息，主要是等待轮询apiserver的拉起。

Kubeadm config

Init 可以指定仓库以及版本

1	kubeadm init --image-repository=registry:5000/registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version=v1.14.6 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

查看并修改配置

sudo kubeadm config view > kubeadm-config.yaml
edit kubeadm-config.yaml and replace k8s.gcr.io with your repo
sudo kubeadm upgrade apply --config kubeadm-config.yaml

kubeadm config images pull --config="/root/kubeadm-config.yaml"

kubectl get cm -n kube-system kubeadm-config -o yaml

pod镜像拉取不到的话可以在kebelet启动参数中写死pod镜像（pod_infra_container_image）

1
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#cat /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf
ExecStart=/usr/bin/kubelet $KUBELET_KUBECONFIG_ARGS $KUBELET_CONFIG_ARGS $KUBELET_KUBEADM_ARGS $KUBELET_EXTRA_ARGS --pod_infra_container_image=registry:5000/registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1

构建离线镜像库

kubeadm config images list >1.24.list

cat 1.24.list | awk -F / '{ print $0 "    " $3}' > 1.24.aarch.list

cni 报x509: certificate signed by unknown authority

一个集群下反复部署calico/flannel插件后，在 /etc/cni/net.d/ 下会有cni 网络配置文件残留，导致 flannel 创建容器网络的时候报证书错误。其实这不只是证书错误，还可能报其它cni配置错误，总之这是因为 10-calico.conflist 不符合 flannel要求所导致的。

# find /etc/cni/net.d/
/etc/cni/net.d/
/etc/cni/net.d/calico-kubeconfig
/etc/cni/net.d/10-calico.conflist   //默认读取了这个配置文件，不符合flannel
/etc/cni/net.d/10-flannel.conflist

因为calico 排在 flannel前面，所以即使用flannel配置文件也是用的 10-calico.conflist。每次 kubeadm reset 的时候是不会去做 cni 的reset 的：

[reset] Deleting files: [/etc/kubernetes/admin.conf /etc/kubernetes/kubelet.conf /etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf /etc/kubernetes/controller-manager.conf /etc/kubernetes/scheduler.conf]
[reset] Deleting contents of stateful directories: [/var/lib/kubelet /var/lib/dockershim /var/run/kubernetes /var/lib/cni]

The reset process does not clean CNI configuration. To do so, you must remove /etc/cni/net.d

kubernetes API 案例

用kubeadm部署kubernetes集群，会生成如下证书：

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#ls /etc/kubernetes/pki/
apiserver-etcd-client.crt  apiserver-kubelet-client.crt  apiserver.crt  ca.crt  etcd  front-proxy-ca.key      front-proxy-client.key  sa.pub
apiserver-etcd-client.key  apiserver-kubelet-client.key  apiserver.key  ca.key  front-proxy-ca.crt  front-proxy-client.crt  sa.key

curl访问api必须提供证书

1	curl --cacert /etc/kubernetes/pki/ca.crt --cert /etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.crt --key /etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.key https://ip:6443/apis/apps/v1/deployments

/etc/kubernetes/pki/ca.crt —- CA机构

由CA机构签发：/etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.crt

获取default namespace下的deployment

# JWT_TOKEN_DEFAULT_DEFAULT=$(kubectl get secrets \
    $(kubectl get serviceaccounts/default -o jsonpath='{.secrets[0].name}') \
    -o jsonpath='{.data.token}' | base64 --decode)

#curl --cacert /etc/kubernetes/pki/ca.crt --cert /etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.crt --key /etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.key https://11.158.239.200:6443/apis/apps/v1/namespaces/default/deployments --header "Authorization: Bearer $JWT_TOKEN_DEFAULT_DEFAULT"
{
  "kind": "DeploymentList",
  "apiVersion": "apps/v1",
  "metadata": {
    "resourceVersion": "1233307"
  },
  "items": [
    {
      "metadata": {
        "name": "nginx-deployment",
 
//列出default namespace下所有的pod 
#curl  --cacert /etc/kubernetes/pki/ca.crt --cert /etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.crt --key /etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.key https://11.158.239.200:6443/api/v1/namespaces/default/pods --header "Authorization: Bearer $JWT_TOKEN_DEFAULT_DEFAULT"       

//对应的kubectl生成的curl命令
curl  --cacert /etc/kubernetes/pki/ca.crt --cert /etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.crt --key /etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.key -v -XGET  -H "Accept: application/json;as=Table;v=v1;g=meta.k8s.io,application/json;as=Table;v=v1beta1;g=meta.k8s.io,application/json" -H "User-Agent: kubectl/v1.23.3 (linux/arm64) kubernetes/816c97a" 'https://11.158.239.200:6443/api/v1/namespaces/default/pods?limit=500'

对应地可以通过 kubectl -v 256 get pods 来看kubectl的处理过程，以及具体访问的api、参数、返回结果等。实际kubectl最终也是通过libcurl来访问的这些api。这样也不用对api-server抓包分析了。

或者将kube api-server 代理成普通http服务

# Make Kubernetes API available on localhost:8080
# to bypass the auth step in subsequent queries:
$ kubectl proxy –port=8080

然后

curl http://localhost:8080/api/v1/namespaces

抓包

用curl调用kubernetes api-server来调试，需要抓包，先在执行curl的服务器上配置环境变量

1	export SSLKEYLOGFILE=/root/ssllog/apiserver-ssl.log

然后执行tcpdump对api-server的6443端口抓包，然后将/root/ssllog/apiserver-ssl.log和抓包文件下载到本地，wireshark打开抓包文件，同时配置tls。

以下是个完整case（技巧指定curl的本地端口为12345，然后tcpdump只抓12345，所得的请求、response结果都会解密–如果抓api-server的6443则只能看到请求被解密）

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curl --local-port 12345 --cacert /etc/kubernetes/pki/ca.crt --cert /etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.crt --key /etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.key https://11.158.239.200:6443/apis/apps/v1/namespaces/default/deployments --header "Authorization: Bearer $JWT_TOKEN_DEFAULT_DEFAULT"

#cat $JWT_TOKEN_DEFAULT_DEFAULT eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6ImlNVVFVNmxUM2t4c3Y2Q3IyT1BzV2hDZGRVSmVxTHc5RV8wUXZ4RVM5REEifQ.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJkZWZhdWx0Iiwia3ViZXJ: File name too long

参考资料

https://kubernetes.io/zh/docs/reference/kubectl/cheatsheet/

Java 技巧合集

发表于 2020-01-04 更新于 2026-04-06 分类于 Java

Java 技巧合集

获取一直FullGC下的java进程HeapDump的小技巧

就是小技巧，操作步骤需要查询，随手记录

找到java进程，gdb attach上去，例如 gdb -p 12345
找到这个HeapDumpBeforeFullGC的地址（这个flag如果为true，会在FullGC之前做HeapDump，默认是false）

1 2	(gdb) p &HeapDumpBeforeFullGC $2 = (<data variable, no debug info> *) 0x7f7d50fc660f <HeapDumpBeforeFullGC>

Copy 地址：0x7f7d50fc660f
然后把他设置为true，这样下次FGC之前就会生成一份dump文件

1 2	(gdb) set *0x7f7d50fc660f = 1 (gdb) quit

最后，等一会，等下次FullGC触发，你就有HeapDump了！
(如果没有指定heapdump的名字，默认是 java_pidxxx.hprof)

(PS. jstat -gcutil pid 可以查看gc的概况)

(操作完成后记得gdb上去再设置回去，不然可能一直fullgc，导致把磁盘打满).

其它

在jvm还有响应的时候可以： jinfo -flag +HeapDumpBeforeFullGC pid 设置HeapDumpBeforeFullGC 为true（- 为false，+-都不要为只打印值）

kill -3 产生coredump 存放在 kernel.core_pattern=/root/core （/etc/sysctl.conf , 先 ulimit -c unlimited；或者 gcore id 获取coredump)

得到core文件后，采用 gdb -c 执行文件 core文件进入调试模式，对于java，有以下2个技巧：

进入gdb调试模式后，输入如下命令： info threads，观察异常的线程，定位到异常的线程后，则可以输入如下命令：thread 线程编号，则会打印出当前java代码的工作流程。

而对于这个core，亦可以用jstack jmap打印出堆信息，线程信息，具体命令：

jmap -heap 执行文件 core文件 jstack -F -l 执行文件 core文件

容器中的进程的话需要到宿主机操作，并且将容器中的 jdk文件夹复制到宿主机对应的位置。

ps auxff |grep 容器id -A10 找到JVM在宿主机上的进程id

coredump

Coredump叫做核心转储，它是进程运行时在突然崩溃的那一刻的一个内存快照。操作系统在程序发生异常而异常在进程内部又没有被捕获的情况下，会把进程此刻内存、寄存器状态、运行堆栈等信息转储保存在一个文件里。

kill -3 产生coredump 存放在 kernel.core_pattern=/root/core （/etc/sysctl.conf , 先 ulimit -c unlimited；）

或者 gcore id 获取coredump

coredump 所在位置：

1 2	$cat /proc/sys/kernel/core_pattern /home/admin/

coredump 分析

//打开 coredump
$gdb /opt/taobao/java/bin/java core.24086
[New LWP 27184]
[New LWP 27186]
[New LWP 24086]
[Thread debugging using libthread_db enabled]
Using host libthread_db library "/lib64/libthread_db.so.1".
Core was generated by `/opt/tt/java_coroutine/bin/java'.
#0  0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install jdk-8.9.14-20200203164153.alios7.x86_64
(gdb) info threads  //查看所有thread
  Id   Target Id         Frame
  583  Thread 0x7f2fa56177c0 (LWP 24086) 0x00007f2fa4fab017 in pthread_join () from /lib64/libpthread.so.0
  582  Thread 0x7f2f695f3700 (LWP 27186) 0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
  581  Thread 0x7f2f6cbfb700 (LWP 27184) 0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
  580  Thread 0x7f2f691ef700 (LWP 27176) 0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
  579  Thread 0x7f2f698f6700 (LWP 27174) 0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
  

(gdb) thread apply all bt  //查看所有线程堆栈
Thread 583 (Thread 0x7f2fa56177c0 (LWP 24086)):
#0  0x00007f2fa4fab017 in pthread_join () from /lib64/libpthread.so.0
#1  0x00007f2fa4b85085 in ContinueInNewThread0 (continuation=continuation@entry=0x7f2fa4b7fd70 <JavaMain>, stack_size=1048576, args=args@entry=0x7ffe529432d0)
    at /ssd1/jenkins_home/workspace/ajdk.8.build.master/jdk/src/solaris/bin/java_md_solinux.c:1044
#2  0x00007f2fa4b81877 in ContinueInNewThread (ifn=ifn@entry=0x7ffe529433d0, threadStackSize=<optimized out>, argc=<optimized out>, argv=0x7f2fa3c163a8, mode=mode@entry=1,
    what=what@entry=0x7ffe5294be17 "com.taobao.tddl.server.TddlLauncher", ret=0) at /ssd1/jenkins_home/workspace/ajdk.8.build.master/jdk/src/share/bin/java.c:2033
#3  0x00007f2fa4b8513b in JVMInit (ifn=ifn@entry=0x7ffe529433d0, threadStackSize=<optimized out>, argc=<optimized out>, argv=<optimized out>, mode=mode@entry=1,
    what=what@entry=0x7ffe5294be17 "com.taobao.tddl.server.TddlLauncher", ret=ret@entry=0) at /ssd1/jenkins_home/workspace/ajdk.8.build.master/jdk/src/solaris/bin/java_md_solinux.c:1091
#4  0x00007f2fa4b8254d in JLI_Launch (argc=0, argv=0x7f2fa3c163a8, jargc=<optimized out>, jargv=<optimized out>, appclassc=1, appclassv=0x0, fullversion=0x400885 "1.8.0_232-b604",
    dotversion=0x400881 "1.8", pname=0x40087c "java", lname=0x40087c "java", javaargs=0 '\000', cpwildcard=1 '\001', javaw=0 '\000', ergo=0)
    at /ssd1/jenkins_home/workspace/ajdk.8.build.master/jdk/src/share/bin/java.c:304
#5  0x0000000000400635 in main ()

Thread 582 (Thread 0x7f2f695f3700 (LWP 27186)):
#0  0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
#1  0x00007f2fa342d863 in Parker::park(bool, long) () from /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
#2  0x00007f2fa35ba3c3 in Unsafe_Park () from /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
#3  0x00007f2f9343b44a in ?? ()
#4  0x000000008082e778 in ?? ()
#5  0x0000000000000003 in ?? ()
#6  0x00007f2f88e32758 in ?? ()
#7  0x00007f2f6f532800 in ?? ()

(gdb) thread apply 582 bt //查看582这个线程堆栈，LWP 27186(0x6a32)对应jstack 线程10进程id

Thread 582 (Thread 0x7f2f695f3700 (LWP 27186)):
#0  0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
#1  0x00007f2fa342d863 in Parker::park(bool, long) () from /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
#2  0x00007f2fa35ba3c3 in Unsafe_Park () from /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
#3  0x00007f2f9343b44a in ?? ()
#35 0x00000000f26fc738 in ?? ()
#36 0x00007f2fa51cec5b in arena_run_split_remove (arena=0x7f2f6ab09c34, chunk=0x80, run_ind=0, flag_dirty=0, flag_decommitted=<optimized out>, need_pages=0) at src/arena.c:398
#37 0x00007f2f695f2980 in ?? ()
#38 0x0000000000000001 in ?? ()
#39 0x00007f2f88e32758 in ?? ()
#40 0x00007f2f695f2920 in ?? ()
#41 0x00007f2fa32f46b8 in CallInfo::set_common(KlassHandle, KlassHandle, methodHandle, methodHandle, CallInfo::CallKind, int, Thread*) ()
   from /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
#42 0x00007f2f7d800000 in ?? ()

以上堆栈涉及到Java代码部分都是看不到函数，需要进一步把Java 符号替换进去

coredump 转 jmap hprof

1	jmap -dump:format=b,file=24086.hprof /opt/taobao/java/bin/java core.24086

以上命令输入是 core.24086 这个 coredump，输出是一个 jmap 的dump 24086.hprof

$jmap -J-d64 /opt/taobao/java/bin/java core.24086

Attaching to core core.24086 from executable /opt/taobao/java/bin/java, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.232-b604
0x0000000000400000      8K      /opt/taobao/java/bin/java
0x00007f2fa51be000      6679K   /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/bin/../lib/amd64/libjemalloc.so.2
0x00007f2fa4fa2000      138K    /lib64/libpthread.so.0
0x00007f2fa4d8c000      88K     /lib64/libz.so.1
0x00007f2fa4b7d000      280K    /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/bin/../lib/amd64/jli/libjli.so
0x00007f2fa4979000      18K     /lib64/libdl.so.2
0x00007f2fa45ab000      2105K   /lib64/libc.so.6
0x00007f2fa43a3000      42K     /lib64/librt.so.1
0x00007f2fa40a1000      1110K   /lib64/libm.so.6
0x00007f2fa5406000      159K    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2
0x00007f2fa2af1000      17898K  /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
0x00007f2fa25f1000      64K     /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libverify.so
0x00007f2fa23c2000      228K    /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libjava.so
0x00007f2fa21af000      60K     /lib64/libnss_files.so.2
0x00007f2fa1fa5000      47K     /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libzip.so
0x00007f2f80ded000      96K     /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libnio.so
0x00007f2f80bd4000      119K    /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libnet.so
0x00007f2f7e1f6000      50K     /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libmanagement.so
0x00007f2f75dc8000      209K    /home/admin/drds-server/lib/native/libsigar-amd64-linux.so
0x00007f2f6d8ad000      293K    /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libsunec.so
0x00007f2f6d697000      86K     /lib64/libgcc_s.so.1
0x00007f2f6bdf9000      30K     /lib64/libnss_dns.so.2
0x00007f2f6bbdf000      107K    /lib64/libresolv.so.2

coredump 生成 java stack

jstack -J-d64 /opt/taobao/java/bin/java core.24086 

Attaching to core core.24086 from executable /opt/taobao/java/bin/java, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.232-b604
Deadlock Detection:

No deadlocks found.

Thread 27186: (state = BLOCKED)
 - sun.misc.Unsafe.park0(boolean, long) @bci=0 (Compiled frame; information may be imprecise)
 - sun.misc.Unsafe.park(boolean, long) @bci=63, line=1038 (Compiled frame)
 - java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(java.lang.Object) @bci=14, line=176 (Compiled frame)
 - java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await() @bci=42, line=2047 (Compiled frame)
 - java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take() @bci=29, line=446 (Compiled frame)
 - java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask() @bci=149, line=1074 (Compiled frame)
 - java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker) @bci=26, line=1134 (Compiled frame)
 - java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run() @bci=5, line=624 (Compiled frame)
 - java.lang.Thread.run() @bci=11, line=858 (Compiled frame)

gdb coredump with java symbol

需要安装JVM debug info包，同时要求gdb版本在7.10以上

设置：

home 目录下创建 .gdbinit 然后放入如下内容，libjvm.so-gdb.py 就是 dbg.py 脚本，gdb启动的时候会自动加载这个脚本

1 2	$cat ~/.gdbinit add-auto-load-safe-path /opt/install/jdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so-gdb.py

使用：

1	gdb -iex "set auto-load safe-path /" /opt/install/java/bin/java ./core.24086

G1 GC为什么快

https://ata.alibaba-inc.com/articles/199497

G1比CMS GC 暂停短、更稳定，但是最终吞吐大概率是CMS要好，这是因为G1编译后代码更大

-XX:InlineSmallCode=3000告诉编译器, 汇编3000字节以内的函数需要被inline, 这个值默认是2000

另外CMS用的是Dirty Card，而G1 为了降低GC时间在Remeber Set（类似Dirty Card）的维护上花了更多的代价

Dirty Card维护代价：

会影响code size
Code size影响了inline机会
Code size增大则instruction cache miss几率变大 (几十倍的执行时间差距)
本身执行mark dirty动作耗时, 这是一个写内存+GC/mutator线程同步的操作, 可以很复杂, 也可以很简单

比如G1为了降低暂停时间，就要尽量控制Remeber Set的更新，所以还需要判断write动作是否真的有必要更新Remeber Set(类似old.ref = null这种写操作是不需要更新Remeber Set的)

简单说CMS的每次 Dirty Card维护只需要3条汇编，而G1的Remember Set维护需要十多条、几十条汇编

获取一直FullGC下的java进程HeapDump的小技巧

发表于 2020-01-04 更新于 2025-11-16 分类于 Java

获取一直FullGC下的java进程HeapDump的小技巧

就是小技巧，操作步骤需要查询，随手记录

找到java进程，gdb attach上去，例如 gdb -p 12345
找到这个HeapDumpBeforeFullGC的地址（这个flag如果为true，会在FullGC之前做HeapDump，默认是false）

1 2	(gdb) p &HeapDumpBeforeFullGC $2 = (<data variable, no debug info> *) 0x7f7d50fc660f <HeapDumpBeforeFullGC>

Copy 地址：0x7f7d50fc660f
然后把他设置为true，这样下次FGC之前就会生成一份dump文件

1 2	(gdb) set *0x7f7d50fc660f = 1 (gdb) quit

最后，等一会，等下次FullGC触发，你就有HeapDump了！
(如果没有指定heapdump的名字，默认是 java_pidxxx.hprof)

(PS. jstat -gcutil pid 可以查看gc的概况)

(操作完成后记得gdb上去再设置回去，不然可能一直fullgc，导致把磁盘打满).

其它

在jvm还有响应的时候可以： jinfo -flag +HeapDumpBeforeFullGC pid 设置HeapDumpBeforeFullGC 为true（- 为false，+-都不要为只打印值）

kill -3 产生coredump 存放在 kernel.core_pattern=/root/core （/etc/sysctl.conf , 先 ulimit -c unlimited；或者 gcore id 获取coredump)

得到core文件后，采用 gdb -c 执行文件 core文件进入调试模式，对于java，有以下2个技巧：

而对于这个core，亦可以用jstack jmap打印出堆信息，线程信息，具体命令：

jmap -heap 执行文件 core文件 jstack -F -l 执行文件 core文件

容器中的进程的话需要到宿主机操作，并且将容器中的 jdk文件夹复制到宿主机对应的位置。

ps auxff |grep 容器id -A10 找到JVM在宿主机上的进程id

coredump

kill -3 产生coredump 存放在 kernel.core_pattern=/root/core （/etc/sysctl.conf , 先 ulimit -c unlimited；）

或者 gcore id 获取coredump

coredump 所在位置：

1 2	$cat /proc/sys/kernel/core_pattern /home/admin/

coredump 分析

//打开 coredump
$gdb /opt/taobao/java/bin/java core.24086
[New LWP 27184]
[New LWP 27186]
[New LWP 24086]
[Thread debugging using libthread_db enabled]
Using host libthread_db library "/lib64/libthread_db.so.1".
Core was generated by `/opt/tt/java_coroutine/bin/java'.
#0  0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install jdk-8.9.14-20200203164153.alios7.x86_64
(gdb) info threads  //查看所有thread
  Id   Target Id         Frame
  583  Thread 0x7f2fa56177c0 (LWP 24086) 0x00007f2fa4fab017 in pthread_join () from /lib64/libpthread.so.0
  582  Thread 0x7f2f695f3700 (LWP 27186) 0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
  581  Thread 0x7f2f6cbfb700 (LWP 27184) 0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
  580  Thread 0x7f2f691ef700 (LWP 27176) 0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
  579  Thread 0x7f2f698f6700 (LWP 27174) 0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
  

(gdb) thread apply all bt  //查看所有线程堆栈
Thread 583 (Thread 0x7f2fa56177c0 (LWP 24086)):
#0  0x00007f2fa4fab017 in pthread_join () from /lib64/libpthread.so.0
#1  0x00007f2fa4b85085 in ContinueInNewThread0 (continuation=continuation@entry=0x7f2fa4b7fd70 <JavaMain>, stack_size=1048576, args=args@entry=0x7ffe529432d0)
    at /ssd1/jenkins_home/workspace/ajdk.8.build.master/jdk/src/solaris/bin/java_md_solinux.c:1044
#2  0x00007f2fa4b81877 in ContinueInNewThread (ifn=ifn@entry=0x7ffe529433d0, threadStackSize=<optimized out>, argc=<optimized out>, argv=0x7f2fa3c163a8, mode=mode@entry=1,
    what=what@entry=0x7ffe5294be17 "com.taobao.tddl.server.TddlLauncher", ret=0) at /ssd1/jenkins_home/workspace/ajdk.8.build.master/jdk/src/share/bin/java.c:2033
#3  0x00007f2fa4b8513b in JVMInit (ifn=ifn@entry=0x7ffe529433d0, threadStackSize=<optimized out>, argc=<optimized out>, argv=<optimized out>, mode=mode@entry=1,
    what=what@entry=0x7ffe5294be17 "com.taobao.tddl.server.TddlLauncher", ret=ret@entry=0) at /ssd1/jenkins_home/workspace/ajdk.8.build.master/jdk/src/solaris/bin/java_md_solinux.c:1091
#4  0x00007f2fa4b8254d in JLI_Launch (argc=0, argv=0x7f2fa3c163a8, jargc=<optimized out>, jargv=<optimized out>, appclassc=1, appclassv=0x0, fullversion=0x400885 "1.8.0_232-b604",
    dotversion=0x400881 "1.8", pname=0x40087c "java", lname=0x40087c "java", javaargs=0 '\000', cpwildcard=1 '\001', javaw=0 '\000', ergo=0)
    at /ssd1/jenkins_home/workspace/ajdk.8.build.master/jdk/src/share/bin/java.c:304
#5  0x0000000000400635 in main ()

Thread 582 (Thread 0x7f2f695f3700 (LWP 27186)):
#0  0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
#1  0x00007f2fa342d863 in Parker::park(bool, long) () from /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
#2  0x00007f2fa35ba3c3 in Unsafe_Park () from /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
#3  0x00007f2f9343b44a in ?? ()
#4  0x000000008082e778 in ?? ()
#5  0x0000000000000003 in ?? ()
#6  0x00007f2f88e32758 in ?? ()
#7  0x00007f2f6f532800 in ?? ()

(gdb) thread apply 582 bt //查看582这个线程堆栈，LWP 27186(0x6a32)对应jstack 线程10进程id

Thread 582 (Thread 0x7f2f695f3700 (LWP 27186)):
#0  0x00007f2fa4fada35 in pthread_cond_wait@@GLIBC_2.3.2 () from /lib64/libpthread.so.0
#1  0x00007f2fa342d863 in Parker::park(bool, long) () from /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
#2  0x00007f2fa35ba3c3 in Unsafe_Park () from /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
#3  0x00007f2f9343b44a in ?? ()
#35 0x00000000f26fc738 in ?? ()
#36 0x00007f2fa51cec5b in arena_run_split_remove (arena=0x7f2f6ab09c34, chunk=0x80, run_ind=0, flag_dirty=0, flag_decommitted=<optimized out>, need_pages=0) at src/arena.c:398
#37 0x00007f2f695f2980 in ?? ()
#38 0x0000000000000001 in ?? ()
#39 0x00007f2f88e32758 in ?? ()
#40 0x00007f2f695f2920 in ?? ()
#41 0x00007f2fa32f46b8 in CallInfo::set_common(KlassHandle, KlassHandle, methodHandle, methodHandle, CallInfo::CallKind, int, Thread*) ()
   from /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
#42 0x00007f2f7d800000 in ?? ()

coredump 转 jmap hprof

1	jmap -dump:format=b,file=24086.hprof /opt/taobao/java/bin/java core.24086

以上命令输入是 core.24086 这个 coredump，输出是一个 jmap 的dump 24086.hprof

$jmap -J-d64 /opt/taobao/java/bin/java core.24086

Attaching to core core.24086 from executable /opt/taobao/java/bin/java, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.232-b604
0x0000000000400000      8K      /opt/taobao/java/bin/java
0x00007f2fa51be000      6679K   /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/bin/../lib/amd64/libjemalloc.so.2
0x00007f2fa4fa2000      138K    /lib64/libpthread.so.0
0x00007f2fa4d8c000      88K     /lib64/libz.so.1
0x00007f2fa4b7d000      280K    /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/bin/../lib/amd64/jli/libjli.so
0x00007f2fa4979000      18K     /lib64/libdl.so.2
0x00007f2fa45ab000      2105K   /lib64/libc.so.6
0x00007f2fa43a3000      42K     /lib64/librt.so.1
0x00007f2fa40a1000      1110K   /lib64/libm.so.6
0x00007f2fa5406000      159K    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2
0x00007f2fa2af1000      17898K  /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
0x00007f2fa25f1000      64K     /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libverify.so
0x00007f2fa23c2000      228K    /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libjava.so
0x00007f2fa21af000      60K     /lib64/libnss_files.so.2
0x00007f2fa1fa5000      47K     /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libzip.so
0x00007f2f80ded000      96K     /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libnio.so
0x00007f2f80bd4000      119K    /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libnet.so
0x00007f2f7e1f6000      50K     /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libmanagement.so
0x00007f2f75dc8000      209K    /home/admin/drds-server/lib/native/libsigar-amd64-linux.so
0x00007f2f6d8ad000      293K    /opt/taobao/install/ajdk-8_9_14-b604/jre/lib/amd64/libsunec.so
0x00007f2f6d697000      86K     /lib64/libgcc_s.so.1
0x00007f2f6bdf9000      30K     /lib64/libnss_dns.so.2
0x00007f2f6bbdf000      107K    /lib64/libresolv.so.2

coredump 生成 java stack

jstack -J-d64 /opt/taobao/java/bin/java core.24086 

Attaching to core core.24086 from executable /opt/taobao/java/bin/java, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.232-b604
Deadlock Detection:

No deadlocks found.

Thread 27186: (state = BLOCKED)
 - sun.misc.Unsafe.park0(boolean, long) @bci=0 (Compiled frame; information may be imprecise)
 - sun.misc.Unsafe.park(boolean, long) @bci=63, line=1038 (Compiled frame)
 - java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(java.lang.Object) @bci=14, line=176 (Compiled frame)
 - java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await() @bci=42, line=2047 (Compiled frame)
 - java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take() @bci=29, line=446 (Compiled frame)
 - java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask() @bci=149, line=1074 (Compiled frame)
 - java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker) @bci=26, line=1134 (Compiled frame)
 - java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run() @bci=5, line=624 (Compiled frame)
 - java.lang.Thread.run() @bci=11, line=858 (Compiled frame)

gdb coredump with java symbol

Linux 问题总结

发表于 2020-01-02 更新于 2025-11-16 分类于 Linux

Linux 问题总结

crond文件权限的坑

crond第一次加载的时候（刚启动）会去检查文件属性，不是644的话以后都不会执行了，即使后面chmod改成了644.

手工随便修改一下该文件的内容就能触发自动执行了，或者重启crond, 或者 sudo service crond reload，或者 /etc/cron.d/下有任何修改都会触发crond reload配置(包含 touch )。

总之 crond会每分钟去检查job有没有change，有的话才触发reload，这个change看的时候change time有没有变化，不看权限的变化，仅仅是权限的变化不会触发crond reload。

crond会每分钟去检查一下job有没有修改，有修改的话会reload，但是这个修改不包含权限的修改。可以简单地理解这个修改是指文件的change time。

cgroup目录报No space left on device

可能是因为某个规则下的 cpuset.cpus 文件是空导致的

容器中root用户执行 su - admin 切换失败

问题原因：https://access.redhat.com/solutions/30316

如上图去掉 admin nproc限制就可以了

这是因为root用户的nproc是unlimited，但是admin的是65535，所以切不过去

1
2
3

[root@i22h08323 /home/admin]
#ulimit -u
unlimited

容器中ulimit限制了sudo的执行

容器启动的时候默认nofile为65535（可以通过 docker run –ulimit nofile=655360 来设置），如果容器中的 /etc/security/limits.conf 中设置的nofile大于 65535就会报错，因为容器的1号进程就是65535了，比如在容器中用root用户执行sudo ls报错：

1
2
3

#sudo ls
sudo: pam_open_session: Permission denied
sudo: policy plugin failed session initialization

可以修改容器中的 ulimit 不要超过默认的65535或者修改容器的启动参数来解决。

子进程都会继承父进程的一些环境变量，比如 limits.conf, sudo/su/crond/passwd等都会触发重新加载limits,

1	grep -rin pam_limit /etc/pam.d //可以看到触发重新加载的场景

systemd limits

/etc/security/limits.conf 的配置，只适用于通过PAM 认证登录用户的资源限制，它对systemd 的service 的资源限制不生效。

因此登录用户的限制，通过/etc/security/limits.conf 与/etc/security/limits.d 下的文件设置即可。

对于systemd service 的资源设置，则需修改全局配置，全局配置文件放在/etc/systemd/system.conf 和/etc/systemd/user.conf，同时也会加载两个对应目录中的所有.conf 文件/etc/systemd/system.conf.d/.conf 和/etc/systemd/user.conf.d/.conf。

open files 限制在1024

docker 容器内 nofile只有1024，检查：

cat /etc/sysconfig/docker
或者
cat /usr/lib/systemd/system/docker.service
LimitNOFILE=1048576
LimitNPROC=1048576

关于ulimit的一些知识点

参考 Ulimit http://blog.yufeng.info/archives/2568

limit的设定值是 per-process 的
在 Linux 中，每个普通进程可以调用 getrlimit() 来查看自己的 limits，也可以调用 setrlimit() 来改变自身的 soft limits
要改变 hard limit, 则需要进程有 CAP_SYS_RESOURCE 权限
进程 fork() 出来的子进程，会继承父进程的 limits 设定
ulimit 是 shell 的内置命令。在执行ulimit命令时，其实是 shell 自身调用 getrlimit()/setrlimit() 来获取/改变自身的 limits. 当我们在 shell 中执行应用程序时，相应的进程就会继承当前 shell 的 limits 设定
shell 的初始 limits 通常是 pam_limits 设定的。顾名思义，pam_limits 是一个 PAM 模块，用户登录后，pam_limits 会给用户的 shell 设定在 limits.conf 定义的值

ulimit, limits.conf 和 pam_limits模块的关系，大致是这样的：

用户进行登录，触发 pam_limits;
pam_limits 读取 limits.conf，相应地设定用户所获得的 shell 的 limits；
用户在 shell 中，可以通过 ulimit 命令，查看或者修改当前 shell 的 limits;
当用户在 shell 中执行程序时，该程序进程会继承 shell 的 limits 值。于是，limits 在进程中生效了

判断要分配的句柄号是不是超过了 limits.conf 中 nofile 的限制。fd 是当前进程相关的，是一个从 0 开始的整数
结论1：soft nofile 和 fs.nr_open的作用一样，它两都是限制的单个进程的最大文件数量。区别是 soft nofile 可以按用户来配置，而 fs.nr_open 所有用户只能配一个。注意 hard nofile 一定要比 fs.nr_open 要小，否则可能导致用户无法登陆。
结论2：fs.file-max: 整个系统上可打开的最大文件数，但不限制 root 用户

pam 权限报错

从debug信息看如果是pam权限报错的话，需要将 required 改成 sufficient

$cat /etc/pam.d/crond 
#
# The PAM configuration file for the cron daemon
#
#
# No PAM authentication called, auth modules not needed
account    required   pam_access.so
account    include    system-auth
session    required   pam_loginuid.so //required 改成 sufficient
session    include    system-auth
auth       include    system-auth

PAM 提供四个安全领域的特性，但是应用程序不太可能同时需要所有这些方面。例如，passwd 命令只需要下面列表中的第三组：

account 处理账户限制。对于有效的用户，允许他做什么？
auth 处理用户识别 — 例如，通过输入用户名和密码。
password 只处理与密码相关的问题，比如设置新密码。
session 处理连接管理，包括日志记录。

在 /etc/pam.d 目录中为将使用 PAM 的每个应用程序创建一个配置文件，文件名与应用程序名相同。例如，login 命令的配置文件是 /etc/pam.d/login。

必须定义将应用哪些模块，创建一个动作 “堆”。PAM 运行堆中的所有模块，根据它们的结果允许或拒绝用户的请求。还必须定义检查是否是必需的。最后，other 文件为没有特殊规则的所有应用程序提供默认规则。

optional 模块可以成功，也可以失败；PAM 根据模块是否最终成功返回 success 或 failure。
required 模块必须成功。如果失败，PAM 返回 failure，但是会在运行堆中的其他模块之后返回。
requisite 模块也必须成功。但是，如果失败，PAM 立即返回 failure，不再运行其他模块。
sufficient 模块在成功时导致 PAM 立即返回 success，不再运行其他模块。

当pam安装之后有两大部分：在/lib64/security目录下的各种pam模块以及/etc/pam.d和/etc/pam.d目录下的针对各种服务和应用已经定义好的pam配置文件。当某一个有认证需求的应用程序需要验证的时候，一般在应用程序中就会定义负责对其认证的PAM配置文件。以vsftpd为例，在它的配置文件/etc/vsftpd/vsftpd.conf中就有这样一行定义：

pam_service_name=vsftpd

表示登录FTP服务器的时候进行认证是根据/etc/pam.d/vsftpd文件定义的内容进行。

PAM 认证过程

当程序需要认证的时候已经找到相关的pam配置文件，认证过程是如何进行的？下面我们将通过解读/etc/pam.d/system-auth文件予以说明。

首先要声明一点的是：system-auth是一个非常重要的pam配置文件，主要负责用户登录系统的认证工作。而且该文件不仅仅只是负责用户登录系统认证，其它的程序和服务通过include接口也可以调用到它，从而节省了很多重新自定义配置的工作。所以应该说该文件是系统安全的总开关和核心的pam配置文件。

下面是/etc/pam.d/system-auth文件的全部内容：

$cat /etc/pam.d/system-auth
#%PAM-1.0
# This file is auto-generated.
# User changes will be destroyed the next time authconfig is run.
auth        required      pam_env.so
auth        required      pam_faildelay.so delay=2000000
auth        sufficient    pam_unix.so nullok try_first_pass
auth        requisite     pam_succeed_if.so uid >= 1000 quiet_success
auth        required      pam_deny.so

account     required      pam_unix.so
account     sufficient    pam_localuser.so
account     sufficient    pam_succeed_if.so uid < 1000 quiet
account     required      pam_permit.so

password    requisite     pam_pwquality.so try_first_pass local_users_only retry=3 authtok_type=
password    sufficient    pam_unix.so sha512 shadow nullok try_first_pass use_authtok
password    required      pam_deny.so

session     optional      pam_keyinit.so revoke
session     required      pam_limits.so
-session     optional      pam_systemd.so
session     [success=1 default=ignore] pam_succeed_if.so service in crond quiet use_uid
session     required      pam_unix.so

第一部分

当用户登录的时候，首先会通过auth类接口对用户身份进行识别和密码认证。所以在该过程中验证会经过几个带auth的配置项。

其中的第一步是通过pam_env.so模块来定义用户登录之后的环境变量， pam_env.so允许设置和更改用户登录时候的环境变量，默认情况下，若没有特别指定配置文件，将依据/etc/security/pam_env.conf进行用户登录之后环境变量的设置。

然后通过pam_unix.so模块来提示用户输入密码，并将用户密码与/etc/shadow中记录的密码信息进行对比，如果密码比对结果正确则允许用户登录，而且该配置项的使用的是“sufficient”控制位，即表示只要该配置项的验证通过，用户即可完全通过认证而不用再去走下面的认证项。不过在特殊情况下，用户允许使用空密码登录系统，例如当将某个用户在/etc/shadow中的密码字段删除之后，该用户可以只输入用户名直接登录系统。

下面的配置项中，通过pam_succeed_if.so对用户的登录条件做一些限制，表示允许uid大于500的用户在通过密码验证的情况下登录，在Linux系统中，一般系统用户的uid都在500之内，所以该项即表示允许使用useradd命令以及默认选项建立的普通用户直接由本地控制台登录系统。

最后通过pam_deny.so模块对所有不满足上述任意条件的登录请求直接拒绝，pam_deny.so是一个特殊的模块，该模块返回值永远为否，类似于大多数安全机制的配置准则，在所有认证规则走完之后，对不匹配任何规则的请求直接拒绝。

第二部分

三个配置项主要表示通过account账户类接口来识别账户的合法性以及登录权限。

第一行仍然使用pam_unix.so模块来声明用户需要通过密码认证。第二行承认了系统中uid小于500的系统用户的合法性。之后对所有类型的用户登录请求都开放控制台。

第三部分

会通过password口令类接口来确认用户使用的密码或者口令的合法性。第一行配置项表示需要的情况下将调用pam_cracklib来验证用户密码复杂度。如果用户输入密码不满足复杂度要求或者密码错，最多将在三次这种错误之后直接返回密码错误的提示，否则期间任何一次正确的密码验证都允许登录。需要指出的是，pam_cracklib.so是一个常用的控制密码复杂度的pam模块，关于其用法举例我们会在之后详细介绍。之后带pam_unix.so和pam_deny.so的两行配置项的意思与之前类似。都表示需要通过密码认证并对不符合上述任何配置项要求的登录请求直接予以拒绝。不过用户如果执行的操作是单纯的登录，则这部分配置是不起作用的。

第四部分

主要将通过session会话类接口为用户初始化会话连接。其中几个比较重要的地方包括，使用pam_keyinit.so表示当用户登录的时候为其建立相应的密钥环，并在用户登出的时候予以撤销。不过该行配置的控制位使用的是optional，表示这并非必要条件。之后通过pam_limits.so限制用户登录时的会话连接资源，相关pam_limit.so配置文件是/etc/security/limits.conf，默认情况下对每个登录用户都没有限制。关于该模块的配置方法在后面也会详细介绍。

常用的PAM模块介绍

PAM模块	结合管理类型	说明
pam_unix.so	auth	提示用户输入密码,并与/etc/shadow文件相比对.匹配返回0
pam_unix.so	account	检查用户的账号信息(包括是否过期等).帐号可用时,返回0.
pam_unix.so	password	修改用户的密码. 将用户输入的密码,作为用户的新密码更新shadow文件
pam_shells.so	auth、account	如果用户想登录系统，那么它的shell必须是在/etc/shells文件中之一的shell
pam_deny.so	account、auth、password、session	该模块可用于拒绝访问
pam_permit.so	account、auth、password、session	模块任何时候都返回成功.
pam_securetty.so	auth	如果用户要以root登录时,则登录的tty必须在/etc/securetty之中.
pam_listfile.so	account、auth、password、session	访问应用程的控制开关
pam_cracklib.so	password	这个模块可以插入到一个程序的密码栈中,用于检查密码的强度.
pam_limits.so	session	定义使用系统资源的上限，root用户也会受此限制，可以通过/etc/security/limits.conf或/etc/security/limits.d/*.conf来设定

debug crond

先停掉 crond service，然后开启debug参数

1 2	systemctl stop crond crond -x proc //不想真正执行的话：test

或者增加更多的debug信息， debug sudo/sudoers , 在 /etc/sudo.conf 中增加了：

1 2	Debug sudo /var/log/sudo_debug all@warn Debug sudoers.so /var/log/sudoers_debug all@debug

crond ERROR (getpwnam() failed)

报错信息

1	crond[246590]: (/usr/bin/ssh) ERROR (getpwnam() failed)

要特别注意crond格式是时间用户命令

有时候我们可以省略用户，但是在 /etc/cron.d/ 中省略用户后报错如上

进程和线程

把进程看做是资源分配的单位，把线程才看成一个具体的执行实体。

deleted 文件

lsof +L1 或者 lsof | grep delete 发现有被删除的文件，且占用大量磁盘空间

lsof /path/file 列出打开文件的进程，也可以是路径，还可以通过参数 “+D” 来递归路径

清理：

先通过 lsof +L1 找到 deleted 文件以及 pid
cd /proc/{上一步的 pid}/fd
ll # 在列出的文件名中找到 lsof +L1 看到的文件名，记录对应的 fd 值
cat /dev/null > {上一步找到的 fd }

No route to host

如果ping ip能通,但是curl/telnet 访问 ip+port 报not route to host 错误,这肯定不是route问题(因为ping能通), 一般都是目标机器防火墙的问题

可以停掉防火墙验证,或者添加端口到防火墙:

1
2
3

#firewall-cmd --permanent --add-port=8090/tcp
success
#firewall-cmd --reload

强制重启系统

hostname

hostname -i 是根据机器的hostname去解析ip，如果 /etc/hosts里面没有指定hostname对应的ip就会走dns 流程然后libnss_myhostname 返回所有ip

getHostName获取的机器名如果对应的ip不是127.0.0.1，那么就用这个ip，否则就需要通过getHostByName获取所有网卡选择一个

tsar Floating point execption

因为 /etc/localtime 是deleted状态

奇怪的文件大小 sparse file

如上图 gc.log 实际为5.6M，但是通过 ls -lh 就变成74G了，但实际上总文件夹才63M。因为写文件的时候lseek了74G的地方写入5.6M的内容就看到是这个样子了，而前面lseek的74G是不需要从磁盘上分配出来的.

而 ls -s 中的 -s就是只看实际大小

图片来源

回收文件中的空洞：sudo fallocate -c –length 70G gc.log

如果文件一直打开写入中是没法回收的，因为一回收又被重新lseek到之前的末尾重新写入了！

增加dmesg buffer

If dmesg does not show any information about NUMA, then increase the Ring Buffer size:
Boot with ‘log_buf_len=16M’ (or some other big value). Refer the following kbase article How do I increase the kernel log ring buffer size? for steps on how to increase the ring buffer

yum 源问题处理

Yum commands error “pycurl.so: undefined symbol”

# yum check update
There was a problem importing one of the Python modules
required to run yum. The error leading to this problem was:

/usr/lib64/python2.6/site-packages/pycurl.so: undefined symbol: CRYPTO_set_locking_callback

Please install a package which provides this module, or
verify that the module is installed correctly.

It's possible that the above module doesn't match the
current version of Python, which is:
2.6.6 (r266:84292, Sep  4 2013, 07:46:00)
[GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-3)]

If you cannot solve this problem yourself, please go to
the yum faq at:
http://yum.baseurl.org/wiki/Faq

Check and fix the related library paths or remove 3rd party libraries, usually libcurl or libssh2. On a x86_64 system, the standard paths for those libraries are /usr/lib64/libcurl.so.4 and /usr/lib64/libssh2.so.1

软中断、系统调用和上下文切换

“你可以把内核看做是不断对请求进行响应的服务器，这些请求可能来自在CPU上执行的进程，也可能来自发出中断的外部设备。老板的请求相当于中断，而顾客的请求相当于用户态进程发出的系统调用”。

软中断和系统调用一样，都是CPU停止掉当前用户态上下文，保存工作现场，然后陷入到内核态继续工作。二者的唯一区别是系统调用是切换到同进程的内核态上下文，而软中断是则是切换到了另外一个内核进程ksoftirqd上。

系统调用开销是200ns起步

从实验数据来看，一次软中断CPU开销大约3.4us左右

实验结果显示进程上下文切换平均耗时 3.5us，lmbench工具显示的进程上下文切换耗时从2.7us到5.48之间

大约每次线程切换开销大约是3.8us左右。从上下文切换的耗时上来看，Linux线程（轻量级进程）其实和进程差别不太大。

软中断和进程上下文切换比较起来，进程上下文切换是从用户进程A切换到了用户进程B。而软中断切换是从用户进程A切换到了内核线程ksoftirqd上。而ksoftirqd作为一个内核控制路径，其处理程序比一个用户进程要轻量，所以上下文切换开销相对比进程切换要少一些（实际数据基本差不多）。

系统调用只是在进程内将用户态切换到内核态，然后再切回来，而上下文切换可是直接从进程A切换到了进程B。显然这个上下文切换需要完成的工作量更大。

软中断开销计算

查看软中断总耗时，首先用top命令可以看出每个核上软中断的开销占比，是在si列（1.2%–1秒[1000ms]中的1.2%）
查看软中断次数，再用vmstat命令可以看到软中断的次数（in列 56000）
计算每次软中断的耗时，该机器是16核的物理实机，故可以得出每个软中断需要的CPU时间是=12ms/(56000/16)次=3.428us。从实验数据来看，一次软中断CPU开销大约3.4us左右

Linux 启动进入紧急模式

可能是因为磁盘挂载不上，检查 /etc/fstab 中需要挂载的磁盘，尝试 mount -a 是否能全部挂载，麒麟下容易出现弄丢磁盘的标签和uuid

否则的话debug为啥，比如检查设备标签（e2label）是否冲突之类的

进程状态

https://zhuanlan.zhihu.com/p/401910162

PROCESS STATE CODES
  Here are the different values that the s, stat and state output specifiers(header "STAT" or "S") will display to describe the state of a process:
 
    D    uninterruptible sleep (usually IO)  #不可中断睡眠 不接受任何信号，因此kill对它无效，一般是磁盘io,网络io读写时出现
    R    running or runnable (on run queue)  #可运行状态或者运行中，可运行状态表明进程所需要的资源准备就绪，待内核调度
    S    interruptible sleep (waiting for an event to complete) #可中断睡眠，等待某事件到来而进入睡眠状态
    T    stopped by job control signal #进程暂停状态 平常按下的ctrl+z,实际上是给进程发了SIGTSTP 信号 （kill -l可查看系统所有的信号量）
    t    stopped by debugger during the tracing #进程被ltrace、strace attach后就是这种状态
    W    paging (not valid since the 2.6.xx kernel) #没有用了
    X    dead (should never be seen) #进程退出时的状态
    Z    defunct ("zombie") process, terminated but not reaped by its parent #进程退出后父进程没有正常回收，俗称僵尸进程

D状态的进程

Process D是指进程处于不可中断状态。即uninterruptible sleep，通常我们比较常遇到的就是进程自旋等到进入竞争区等，刷脏页，进程同步等

D： Disk sleep（task_uninterruptible)–比如，磁盘满，导致进程D，无法kill

T 状态进程

kill -CONT pid 来恢复

jmap -heap/histo和大家使用-F参数是一样的，底层都是通过serviceability agent来实现的，并不是jvm attach的方式，通过sa连上去之后会挂起进程，在serviceability agent里存在bug可能导致detach的动作不会被执行，从而会让进程一直挂着，可以通过top命令验证进程是否处于T状态，如果是说明进程被挂起了，如果进程被挂起了，可以通过kill -CONT [pid]来恢复。

路由

『你所规划的路由必须要是你的网卡 (如 eth0) 或 IP 可以直接沟通 (broadcast) 的情况』才行

$sudo route add -net 11.164.191.0  gw 11.164.191.247 netmask 255.255.255.0 bond0
SIOCDELRT: No such process // 从bond0没法广播到 11.164.191.247

$sudo route add -net 11.164.191.0  gw 100.81.183.247 netmask 255.255.255.0 bond0.700
SIOCADDRT: Network is unreachable //从bond0.700 没法广播到 100.81.183.247，实际目前从bond0.700没法广播到任何地方

$sudo route add** **11.164.191.247** **dev** **bond0.700

$sudo route add -net 11.164.191.0  **gw 100.81.183.247** netmask 255.255.255.0 bond0.700
SIOCADDRT: Network is unreachable  //从bond0.700 没法广播到 100.81.183.247

$sudo route add -net 11.164.191.0  gw 11.164.191.247 netmask 255.255.255.0 bond0
SIOCADDRT: Network is unreachable//从bond0没法广播到 11.164.191.247但是从bond0.700可以

$sudo route add -net 11.164.191.0  **gw 11.164.191.247** netmask 255.255.255.0 bond0.700

https://serverfault.com/questions/581159/unable-to-add-a-static-route-sioaddrt-network-is-unreachable

linux 2.6.32内核高精度定时器带来的cpu sy暴涨的“问题”

在 2.6.32 以前的内核里，即使你在java里写queue.await(1ns)之类的代码，其实都是需要1ms左右才会执行的，但.32以后则可以支持ns级的调度，对于实时性要求非常非常高的性能而言，这本来是个好特性。

1	cat /proc/timer_list \| grep .resolution

可以通过在 /boot/grub2/grub.cfg 中相应的kernel行的最后增加highres=off nohz=off来关闭高精度（不建议这样做，最好还是程序本身做相应的修改）

后台执行

将任务放到后台，断开ssh后还能运行：

“ctrl-Z”将当前任务挂起；
“disown -h”让该任务忽略 SIGHUP 信号（不会因为掉线而终止执行）；
“bg”让该任务在后台恢复运行。

Linux 进程调度

Linux的进程调度有一个不太为人熟知的特性，叫做wakeup affinity，它的初衷是这样的：如果两个进程频繁互动，那么它们很有可能共享同样的数据，把它们放到亲缘性更近的scheduling domain有助于提高缓存和内存的访问性能，所以当一个进程唤醒另一个的时候，被唤醒的进程可能会被放到相同的CPU core或者相同的NUMA节点上。

这个特性缺省是打开的，它有时候很有用，但有时候却对性能有伤害作用。设想这样一个应用场景：一个主进程给成百上千个辅进程派发任务，这成百上千个辅进程被唤醒后被安排到与主进程相同的CPU core或者NUMA节点上，就会导致负载严重失衡，CPU忙的忙死、闲的闲死，造成性能下降。https://mp.weixin.qq.com/s/DG1v8cUjcXpa0x2uvrRytA

tty

tty（teletype–最早的一种终端设备，远程打字机） stty 设置tty的相关参数

tty都在 /dev 下，通过 ps -ax 可以看到进程的tty；通过tty 可以看到本次的终端

/dev/pty（Pseudo Terminal）伪终端

/dev/tty 控制终端

远古时代tty是物理形态的存在

PC时代，物理上的terminal已经没有了（用虚拟的伪终端代替，pseudo tty, 简称pty），相对kernel增加了shell，这是terminal和shell容易混淆，他们的含义

实际像如下图的工作协作:

Diagram

rsync

将本地yum备份到150上的/data/yum/ 下
rsync -arv ./yum/ root@11.167.60.150:/data/yum/

走ssh的8022端口把目录备份到本地
rsync -e 'ssh -p 8022' -arv gcsql@10.2.3.4:/home/gcsql/doc/ ./

rsync -arv -e "ssh -i /home/admin/.ssh/id_dsa.per  " root@1.1.20.24:/home/xijun.rxj/ /home/admin/bak/

-a、--archive参数表示存档模式，保存所有的元数据，比如修改时间（modification time）、权限、所有者等，并且软链接也会同步过去。

--delete参数删除只存在于目标目录、不存在于源目标的文件，即保证目标目录是源目标的镜像。

-i参数表示输出源目录与目标目录之间文件差异的详细情况。

--link-dest参数指定增量备份的基准目录。

-n参数或--dry-run参数模拟将要执行的操作，而并不真的执行。配合-v参数使用，可以看到哪些内容会被同步过去。

--partial参数允许恢复中断的传输。不使用该参数时，rsync会删除传输到一半被打断的文件；使用该参数后，传输到一半的文件也会同步到目标目录，下次同步时再恢复中断的传输。一般需要与--append或--append-verify配合使用。

--progress参数表示显示进展。

-r参数表示递归，即包含子目录。

-v参数表示输出细节。-vv表示输出更详细的信息，-vvv表示输出最详细的信息。

Shebang

Shebang 的东西 #!/bin/bash

对 Shebang 的处理是内核在进行。当内核加载一个文件时，会首先读取文件的前 128 个字节，根据这 128 个字节判断文件的类型，然后调用相应的加载器来加载。

ELF（Executable and Linkable Format）

对应windows下的exe

修改启动参数

$cat change_kernel_parameter.sh 
#cat /sys/devices/system/cpu/vulnerabilities/*
#grep '' /sys/devices/system/cpu/vulnerabilities/*
#https://help.aliyun.com/document_detail/102087.html?spm=a2c4g.11186623.6.721.4a732223pEfyNC

#cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
#transparent_hugepage=always
#noibrs noibpb nopti nospectre_v2 nospectre_v1 l1tf=off nospec_store_bypass_disable no_stf_barrier mds=off mitigations=off
#追加nopti nospectre_v2到内核启动参数中
sudo sed -i 's/\(GRUB_CMDLINE_LINUX=".*\)"/\1 nopti nospectre_v2 nospectre_v1 l1tf=off nospec_store_bypass_disable no_stf_barrier mds=off mitigations=off transparent_hugepage=always"/' /etc/default/grub

//从修改的 /etc/default/grub 生成 /boot/grub2/grub.cfg 配置
sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

#limit the journald log to 500M
sed -i 's/^#SystemMaxUse=$/SystemMaxUse=500M/g' /etc/systemd/journald.conf
#重启系统
#sudo reboot

## 选择不同的kernel启动
#sudo grep "menuentry " /boot/grub2/grub.cfg | grep -n menu
##grub认的index从0开始数的
#sudo grub2-reboot 0; sudo reboot

$cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
always [madvise] never

制作启动盘

Windows 上用 UltraISO 烧制，Mac 上就比较简单了，直接用 dd 就可以搞

$ diskutil list
/dev/disk6 (external, physical):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:                                                   *31.5 GB    disk6
                        
# 找到 U 盘的那个设备，umount
$ diskutil unmountDisk /dev/disk3

# 用 dd 把 ISO 文件写进设备，注意这里是 rdisk3 而不是 disk3，在 BSD 中 r(IDENTIFIER)
# 代表了 raw device，会快很多
$ sudo dd if=/path/image.iso of=/dev/rdisk3 bs=1m

# 弹出 U 盘
$ sudo diskutil eject /dev/disk3

Linux 下制作步骤

1
2
3

umount /dev/sdn1
sudo mkfs.vfat /dev/sdn1
dd if=/polarx/uniontechos-server-20-1040d-amd64.iso of=/dev/sdn1 status=progress

性能

为保证服务性能应选用 performance 模式，将 CPU 频率固定工作在其支持的最高运行频率上，不进行动态调节，操作命令为 cpupower frequency-set --governor performance。

常用命令

dmesg | tail
vmstat 1
mpstat -P ALL 1
pidstat 1
iostat -xz 1
free -m
sar -n DEV 1
sar -n TCP,ETCP 1

案例

//检查sda磁盘中哪个应用程序占用的io比较高
pidstat -d  1

//分析应用程序中哪一个线程占用的io比较高
pidstat -dt -p 73739 1  执行两三秒即可,得到74770线程io高

//分析74770这个线程在干什么
perf trace -t 74770 -o /tmp/tmp_aa.pstrace
cat /tmp/tmp_aa.pstrace
  2850.656 ( 1.915 ms): futex(uaddr: 0x653ae9c4, op: WAIT|PRIVATE_FLAG, val: 1)               = 0
  2852.572 ( 0.001 ms): futex(uaddr: 0x653ae990, op: WAKE|PRIVATE_FLAG, val: 1)               = 0
  2852.601 ( 0.001 ms): clock_gettime(which_clock: MONOTONIC, tp: 0xfff7bd470f68)             = 0
  2852.690 ( 0.040 ms): write(fd: 159, buf: 0xd7a30020, count: 65536)                         = 65536
  2852.796 ( 0.001 ms): clock_gettime(which_clock: MONOTONIC, tp: 0xfff7bd470f68)             = 0
  2852.798 ( 0.001 ms): clock_gettime(which_clock: MONOTONIC, tp: 0xfff7bd470f58)             = 0
  2852.939 ( 0.001 ms): clock_gettime(which_clock: MONOTONIC, tp: 0xfff7bd470f38)             = 0
  2852.950 ( 0.001 ms): clock_gettime(which_clock: MONOTONIC, tp: 0xfff7bd470f68)             = 0
  2852.977 ( 0.001 ms): clock_gettime(which_clock: MONOTONIC, tp: 0xfff7bd470f68)             = 0
  2853.029 ( 0.035 ms): write(fd: 64, buf: 0xcd51e020, count: 65536)                          = 65536
  2853.164 ( 0.001 ms): clock_gettime(which_clock: MONOTONIC, tp: 0xfff7bd470f68)             = 0
  2853.167 ( 0.001 ms): clock_gettime(which_clock: MONOTONIC, tp: 0xfff7bd470f58)             = 0
  2853.302 ( 0.001 ms): clock_gettime(which_clock: MONOTONIC, tp: 0xfff7bd470f38)             = 0

内存——虚拟内存参数

dirty_ratio 百分比值。当脏的 page cache 总量达到系统内存总量的这一百分比后，系统将开始使用 pdflush 操作将脏的 page cache 写入磁盘。默认值为 20％，通常不需调整。对于高性能 SSD，比如 NVMe 设备来说，降低其值有利于提高内存回收时的效率。
dirty_background_ratio 百分比值。当脏的 page cache 总量达到系统内存总量的这一百分比后，系统开始在后台将脏的 page cache 写入磁盘。默认值为 10％，通常不需调整。对于高性能 SSD，比如 NVMe 设备来说，设置较低的值有利于提高内存回收时的效率。

I/O 调度器

I/O 调度程序确定 I/O 操作何时在存储设备上运行以及持续多长时间。也称为 I/O 升降机。对于 SSD 设备，宜设置为 noop。

1	echo noop > /sys/block/${SSD_DEV_NAME}/queue/scheduler

磁盘挂载参数

noatime 读取文件时，将禁用对元数据的更新。它还启用了 nodiratime 行为，该行为会在读取目录时禁用对元数据的更新。

Unix Linux关系

linux 发行版关系

细数各家linux之间的区别_软件应用_什么值得买

Fedora：基于Red Hat Linux，在Red Hat Linux终止发行后，红帽公司计划以Fedora来取代Red Hat Linux在个人领域的应用，而另外发行的Red Hat Enterprise Linux取代Red Hat Linux在商业应用的领域。Fedora的功能对于用户而言，它是一套功能完备、更新快速的免费操作系统，而对赞助者Red Hat公司而言，它是许多新技术的测试平台，被认为可用的技术最终会加入到Red Hat Enterprise Linux中。Fedora大约每六个月发布新版本。

不同发行版几乎采用了不同包管理器（SLES、Fedora、openSUSE、centos、RHEL使用rmp包管理系统，包文件以RPM为扩展名；Ubuntu系列，Debian系列使用基于DPKG包管理系统，包文件以deb为扩展名。)

69年Unix诞生在贝尔实验室，80年 DARPA（国防部高级计划局）请人在Unix实现全新的TCP、IP协议栈。ARPANET最先搞出以太网

Linux 从91年到95年处于成长期，真正大规模应用是Linux+Apache提供的WEB服务被大家大规模采用

rpm: centos/fedora/suse

deb: debian/ubuntu/uos(早期基于ubuntu定制，后来基于debian定制，再到最近开始直接基于kernel定制)

ARPANET：高等研究計劃署網路（英語：Advanced Research Projects Agency Network），通称阿帕网（英語：ARPANET）是美國國防高等研究計劃署开发的世界上第一个运营的封包交换网络，是全球互联网的鼻祖。

TCP/IP：1974年，卡恩和瑟夫带着研究成果，在IEEE期刊上，发表了一篇题为《关于分组交换的网络通信协议》的论文，正式提出TCP/IP，用以实现计算机网络之间的互联。

在1983年，美国国防部高级研究计划局决定淘汰NCP协议（ARPANET最早使用的协议），TCP/IP取而代之。

Deepin UOS

*Deepin 与统信 UOS 类似于红帽的 Fedora 与 RHEL 的上下游关系，Deepin 依然保持着原来的社区运营模式，而统信 UOS 则是基于社区版 Deepin 构建的商业发行版，为 Deepin 挖掘更多的商业机会和更大的商业价值，进而反哺社区，形成良性循环*。

参考文章

https://www.cnblogs.com/kevingrace/p/8671964.html

https://www.jianshu.com/p/ac3e7009a764

B 站哈工大操作系统视频地址：https://www.bilibili.com/video/BV1d4411v7u7?from=search&seid=2361361014547524697

B 站清华大学操作系统视频地址：https://www.bilibili.com/video/BV1js411b7vg?from=search&seid=2361361014547524697

Linux 工具：点的含义英文版

linux cp实现强制覆盖

https://wangdoc.com/bash/startup.html

编写一个最小的 64 位 Hello World

如何制作本地yum repository

收集所有rpm包

创建仓库索引

生成iso镜像文件

将 生成的 iso挂载到目标机器上

配置本地 yum 源

测试

yum 源问题处理

xargs 作用

dnf 使用

安装yum源

其它技巧

rpm依赖查询

常用命令

Kubernetes 仓库

docker 仓库

参考资料

如何制作软件仓库

收集所有rpm包

创建仓库索引

生成iso镜像文件

将 生成的 iso挂载到目标机器上

配置本地 yum 源

测试

yum 源问题处理

xargs 作用

dnf 使用

安装yum源

其它技巧

rpm依赖查询

多版本问题

常用命令

Kubernetes 仓库

docker 仓库

锁定已安装版本

参考资料

kubernetes service 和 kube-proxy详解

service 模式

NodePort 的一些问题

Service和kube-proxy的工作原理

iptables 实现负载均衡的工作流程

哪些组件会修改iptables

ipvs 实现负载均衡的原理

ipvs实际案例

ipvs的一些分析

kuberletes对iptables的修改(图中黄色部分)：

kube-proxy

为什么clusterIP不能ping通

port-forward

Service 和 DNS 的关系

Ingress

eBPF（extended Berkeley Packet Filter）和网络

Cilium 如何处理POD之间的流量（东西向流量）

Cilium处理外部流量（南北向流量）

性能比较

标签和选择算符

标签选择符

service mesh

Sidecar 注入及流量劫持步骤概述

参考资料

kubernetes 多集群管理

kubectl 管理多集群

快速合并两个cluster

参考资料

Linux 内存问题汇总

内存使用观察

cached过高回收

cached无法回收

通过vmtouch 查看

遍历某个目录下的所有文件被cached了多少

vmtouch 清理目录

消失的内存

定制内存

参考资料

kubernetes volume and storage

PV 和PVC的关系

更改 PersistentVolume 的回收策略

PV 和 PVC

StorageClass

定义StorageClass

将生成的 iso挂载到目标机器上

将生成的 iso挂载到目标机器上