Kubernetes The Hard Way 项目实战：集群功能验证测试指南

Kubernetes The Hard Way 项目实战：集群功能验证测试指南

kubernetes-the-hard-way 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/kub/kubernetes-the-hard-way

前言

在完成 Kubernetes 集群的部署后，进行全面的功能验证测试是确保集群正常运行的关键步骤。本文将详细介绍如何通过一系列测试来验证 Kubernetes 集群的核心功能，包括数据加密、部署管理、服务暴露、日志收集和容器内命令执行等关键能力。

数据加密验证

Kubernetes 提供了对 Secret 数据的静态加密功能，这是保护敏感信息的重要机制。我们将验证 etcd 中存储的 Secret 是否被正确加密。

测试步骤

1. 首先创建一个测试用的 Secret：

kubectl create secret generic kubernetes-the-hard-way \
  --from-literal="mykey=mydata"

2. 通过 etcdctl 直接查询 etcd 中的存储内容并查看其十六进制格式：

sudo ETCDCTL_API=3 etcdctl get \
  --endpoints=https://127.0.0.1:2379 \
  --cacert=/etc/etcd/ca.crt \
  --cert=/etc/etcd/etcd-server.crt \
  --key=/etc/etcd/etcd-server.key\
  /registry/secrets/default/kubernetes-the-hard-way | hexdump -C

预期结果

输出中应该能看到 k8s:enc:aescbc:v1:key1 前缀，这表明数据已使用 AES-CBC 算法和 key1 加密密钥进行了加密。这是 Kubernetes 数据加密机制的正常表现。

清理测试资源

kubectl delete secret kubernetes-the-hard-way

部署管理测试

验证 Kubernetes 的部署(Deployment)功能是否正常工作，这是管理应用生命周期的基础能力。

测试步骤

1. 创建一个 Nginx 部署：

kubectl create deployment nginx --image=nginx:alpine

2. 等待部署完成（约90秒）后，查看创建的 Pod：

kubectl get pods -l app=nginx

预期结果

应该能看到一个状态为"Running"的 Nginx Pod，这表明部署控制器正常工作，能够创建和管理 Pod。

服务暴露测试

验证 Kubernetes 的服务(Service)功能，特别是 NodePort 类型的服务，这是从集群外部访问应用的基本方式。

测试步骤

1. 为 Nginx 部署创建 NodePort 服务：

kubectl expose deploy nginx --type=NodePort --port 80

2. 获取分配的 NodePort 端口号：

PORT_NUMBER=$(kubectl get svc -l app=nginx -o jsonpath="{.items[0].spec.ports[0].nodePort}")

3. 通过 curl 测试访问：

curl http://node01:$PORT_NUMBER
curl http://node02:$PORT_NUMBER

预期结果

应该能看到 Nginx 的欢迎页面HTML内容，这表明服务已正确暴露，并且可以通过任意工作节点的IP和端口访问。

日志收集测试

验证 Kubernetes 的日志收集功能，这是排查应用问题的重要工具。

测试步骤

1. 获取 Pod 名称：

POD_NAME=$(kubectl get pods -l app=nginx -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}")

2. 查看 Pod 日志：

kubectl logs $POD_NAME

预期结果

应该能看到 Nginx 的访问日志，包含之前 curl 测试产生的访问记录，这表明日志收集功能正常工作。

容器内命令执行测试

验证在运行的容器内执行命令的能力，这是调试和诊断容器问题的关键功能。

测试步骤

在 Nginx 容器中执行版本查询命令：

kubectl exec -ti $POD_NAME -- nginx -v

预期结果

应该能看到 Nginx 的版本信息输出，这表明容器内命令执行功能正常工作。

测试资源清理

完成所有测试后，清理测试资源以保持集群整洁：

kubectl delete service -n default nginx
kubectl delete deployment -n default nginx

总结

通过上述全面的测试流程，我们验证了 Kubernetes 集群的核心功能组件是否正常工作。这些测试涵盖了从数据安全、应用部署、服务暴露到运维诊断等关键场景，确保集群已准备好运行生产工作负载。建议在每次重要集群变更后都执行类似的验证测试，以确保集群功能的完整性。

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