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k8spacket能够帮助我们了解Kubernetes集群中的TCP数据包流量情况：展示集群内工作负载之间的流量、指示流量如何在集群外路由、显示连接关闭的信息、统计工作负载发送/接收的字节数、计算连接建立的时间、展示整个集群中工作负载之间的连接网络。

k8spacket是什么

k8spacket是一个工具，可让你可视化 K8s 集群中的 TCP 流量，并让你更好地了解不同工作负载如何相互通信。使用k8spackt和Grafana，你可以轻松检查打开的连接数、交换的字节数以及这些连接的活动时间。

一个简单的示例如下所示：

k8spacket是用 Golang 编写的，它使用第三方库 ( gopacket) 来嗅探工作负载上的 TCP 数据包（传入和传出），并在运行的容器网络接口上创建 TCP 侦听器。

当一个新的容器被创建时，CNI插件负责提供与其他容器或从集群到外界通信的可能性。最常见的方法是使用 Linux 命名空间来隔离网络，并veth pairs连接隔离的命名空间和网桥。也可以创建其他类型，例如vlan、ipvlan和macvlan。无论何种类型，都会创建容器linux命名空间的网络接口，这是嗅探器k8spacket的主要句柄。

k8spacket 运行的时候会使用 hostNetwork: true 选项，它通过收集 TCP 流、处理数据并通过 API 暴露结果以供 Grafana 使用。此外，

• k8spacket 是一个 Kubernetes API 客户端， 可以将嗅探到的工作负载解析为可视化的集群资源名称（Pods 和 Services）。
• 它作为 DaemonSet 启动以侦听所有节点上的网络接口。
• 如果有新的（或旧的）网络接口要观察（或忘记），已实现的监听器每 10 秒（默认）检查一次。

k8spacket 主要版本特性

• 1.1.0版本： 新增了tls-parser插件，可以获取服务器证书链信息（适用于TLS版本低于1.3的情况）。仪表盘关于TLS连接的显示也进行了更改，现在展示了服务器证书链的详细信息（需要依赖marcusolsson-json-datasource和marcusolsson-dynamictext-panel Grafana插件）。
• 1.0.0版本 ： 改变了k8spacket的架构，引入了go插件（可以查看这里可用的插件：github.com/k8spacket/p…），新增了有关集群内外TLS握手过程指标的插件，以及有关TLS连接的仪表盘，其中包含了TLS客户端的IP和名称、TLS服务器的域名、IP和端口、客户端支持的TLS版本和密码套件，以及服务器选择的TLS版本和密码套件。

k8spacket 特点

k8spacket有助于了解 k8s 集群中的 TCP 数据包流量，并具有以下功能：

• 显示集群中工作负载之间的流量
• 展示流量在集群外部路由到哪里
• 显示有关通过连接关闭套接字的信息
• 显示工作负载发送/接收的字节数
• 计算建立连接的时间
• 显示整个集群中工作负载之间的网络连接

k8spacket使用 Node Graph API Grafana 数据源插件。具体可参考Node Graph API 插件。

k8spacket安装

k8spacket使用Node Graph API Grafana数据源插件，可以通过Helm图表安装，同时需添加Node Graph API和JSON API插件和数据源到Grafana实例中。

k8spacket可以使用Helm安装，Chart位于： https: //github.com/k8spacket/k8spacket-helm-chart

安装后Helm，你可以按如下方式添加存储库：

$ helm repo add k8spacket https://k8spacket.github.io/k8spacket-helm-chart

安装k8spacket：

$ helm install k8spacket --namespace k8spacket k8spacket/k8spacket \
 --create-namespace

如果你有想要使用自定义选项或值：

$ helm install k8spacket --namespace k8spacket -f my-k8spacket-values.yaml \
k8spacket/k8spacket

将插件Node Graph API和JSON API数据源添加到您的 Grafana 实例。您可以手动执行此操作或更改 Grafana 图表的 helm 值，例如：

grafana:
  env:
    GF_INSTALL_PLUGINS: hamedkarbasi93-nodegraphapi-datasource,marcusolsson-json-datasource
  datasources:
    nodegraphapi-plugin-datasource.yaml:
      apiVersion: 1
      datasources:
        - name: "Node Graph API"
          jsonData:
            url: "http://k8spacket.k8spacket.svc.cluster.local:8080/nodegraph"
          access: "proxy"
          basicAuth: false
          isDefault: false
          readOnly: false
          type: "hamedkarbasi93-nodegraphapi-datasource"
          typeLogoUrl: "public/plugins/hamedkarbasi93-nodegraphapi-datasource/img/logo.svg"
          typeName: "node-graph-plugin"
          orgId: 1
          version: 1
    marcusolsson-json-datasource.yaml:
      apiVersion: 1
      datasources:
        - name: "JSON API"
          url: "http://k8spacket.k8spacket.svc.cluster.local:8080/tlsparser/api/data"
          access: "proxy"
          basicAuth: false
          isDefault: false
          readOnly: false
          type: "marcusolsson-json-datasource"
          typeLogoUrl: "public/plugins/marcusolsson-json-datasource/img/logo.svg"
          typeName: "json-api-plugin"
          orgId: 1
          version: 1

填写额外的抓取配置以观察 Prometheus 指标：

    - job_name: "k8spacket-metrics"
      metrics_path: /metrics
      scrape_interval: 25s
      static_configs:
      - targets: [k8spacket.k8spacket.svc.cluster.local:8080]

将仪表板配置映射添加到 Grafana 堆栈

 $ kubectl -n $GRAFANA_NS apply --recursive -f ./dashboards

然后你可以将仪表板配置添加到 Grafana 堆栈中：

$ kubectl -n $GRAFANA_NS apply --recursive -f ./dashboards

使用演示

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使用时可以在Grafana的Dashboards中查找k8spacket – node graph，并使用相应的过滤器（如连接模式、命名空间、工作流名称等）来观察数据。

选择名为k8spacket - node graph 的Grafana 仪表板，你进行如下操作：

选择graph mode (connection, bytes, duration)

可以将其设置Graph mode为以下三种不同类型：

• connection – 帮助了解在工作负载之间，以及从或到外部客户端建立了多少连接。它会告诉您哪些套接字保持打开状态并可能导致问题。
• bytes – 显示工作负载发送或接收的字节数。
• duration – 计算连接的生命周期。

下面显示了三种不同的模式：

按namespace过滤

按命名空间 – 支持正则表达式，可以选择一个或多个 K8s 命名空间

按包含或排除工作流程名称进行过滤

• 按包含的名称 – 选择工作负载名称以进行可视化
• 按名称排除 – 从可视化中排除工作负载名称

参考

k8spacket：https ://github.com/k8spacket/k8spacket