【K8S系列】Kubernetes 中 Service IP 分配问题及解决方案【已解决】

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在 Kubernetes 中，LoadBalancer 类型的 Service
允许用户轻松地将应用暴露给外部流量。它自动创建一个云负载均衡器并分配一个外部 IP 地址。然而，在某些情况下，LoadBalancer
类型的 Service 可能未能成功分配 IP 地址，导致外部无法访问。本文将详细分析该问题及其解决方案。

一、问题描述

LoadBalancer 类型的 Service 创建后，用户期望通过分配的外部 IP 地址访问应用，但实际情况可能是：

Service 的 EXTERNAL-IP 列显示为 <pending>。
Service 创建成功，但没有分配可用的外部 IP 地址。

二、故障排查步骤

1. 检查 Service 状态

首先，使用以下命令检查 LoadBalancer 类型的 Service 状态：

kubectl get svc <service-name>

输出示例：

NAME          TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
my-service    LoadBalancer   10.96.0.1      <pending>     80:30000/TCP   5m

2. 查看 Service 详细信息

确认 Service 的配置是否正确，特别是选择器和端口。

kubectl describe svc <service-name>

输出示例：

Name:              my-service
Namespace:         default
Labels:            <none>
Annotations:       cloudprovider.kubernetes.io/external-ip: true
Selector:          app=my-app
Type:              LoadBalancer
IP:                10.96.0.1
Port:              <unnamed>  80/TCP
Endpoints:         10.244.1.2:8080,10.244.1.3:8080

3. 检查 Kubernetes 控制平面日志

如果 Service 状态正常，但仍未分配 IP，可以查看 Kubernetes 控制平面组件的日志，特别是 kube-controller-manager。

kubectl logs -n kube-system <kube-controller-manager-pod>

三、常见原因及解决方案

1. 云提供商的负载均衡器未正确配置

问题描述：LoadBalancer 类型的 Service 依赖于云提供商的负载均衡器服务。如果云环境未正确配置，可能会导致 IP 地址未分配。

解决方案：

确认 Kubernetes 集群是否在支持负载均衡器的云环境中（如 AWS、GCP、Azure）。
检查相关的 IAM 权限，确保 Kubernetes 有权限创建负载均衡器和分配 IP 地址。

2. Service 配置不完整或错误

问题描述：Service 的配置可能不完整，或缺少必要的注释和标签。

解决方案：

确保 Service 配置中包含必要的字段，如 spec.type 设置为 LoadBalancer，并且选择器正确匹配到正在运行的 Pod。

3. 资源配额或限制

问题描述：在某些云环境中，负载均衡器的创建可能受到资源配额或限制的影响。

解决方案：

检查云提供商的控制台，确认是否达到了负载均衡器的配额限制。
如果配额已达上限，可以考虑删除不再使用的负载均衡器，或申请增加配额。

4. 网络配置问题

问题描述：网络配置不当，可能导致无法创建负载均衡器。

解决方案：

确认 VPC、子网和安全组的配置是否允许创建负载均衡器。
检查安全组规则，确保允许来自外部的流量。

5. 服务端口和目标端口不匹配

问题描述：Service 的端口配置错误，可能导致负载均衡器无法正常路由流量。

解决方案：

确保 Service 的 port 和 targetPort 设置正确，并且 Pod 端口配置无误。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  type: LoadBalancer
  selector:
    app: my-app
  ports:
    - port: 80       # 对外暴露的端口
      targetPort: 8080  # Pod 内部的端口

6. Kubernetes 版本和云提供商兼容性

问题描述：某些 Kubernetes 版本与特定云提供商的负载均衡器集成可能存在兼容性问题。

解决方案：

检查 Kubernetes 版本和云提供商文档，确保使用的版本兼容。
如果需要，升级 Kubernetes 版本或更换云提供商。

四、总结

LoadBalancer 类型的 Service 未分配 IP 的问题可能由多种因素引起，包括云环境配置、Service 配置错误、资源配额限制等。在排查问题时，可以通过逐步检查 Service 状态、日志、网络配置和云服务设置等，快速定位并解决问题。确保 Kubernetes 集群在支持负载均衡器的环境中运行，并保持良好的监控和日志管理，以便及时发现和处理这些问题。