如何定位 Kubernetes 集群中的网络丢包

你可以通过响应缓慢、连接断开等异常迹象，定位 Kubernetes集群中的网络丢包问题。丢包会导致应用行为异常甚至无法正常运行，用户可能反馈请求超时、服务无法连接等问题。尽早定位这类问题，能保障应用稳定运行。持续关注网络状态，按照排查步骤找到丢包位置。

排查 Kubernetes 集群中的网络丢包

网络丢包的表现症状

网络丢包会导致应用运行缓慢或直接失效，用户可能遇到连接中断、请求超时等情况。部分服务无法建立连接，数据传输不完整，日志中出现随机错误，甚至部分请求无法送达。发现这类问题后需及时处理，网络丢包会掩盖真实故障根源，增加排查难度。

需监控的核心指标

定位集群丢包需关注多项指标，持续监控这些数据能在丢包影响应用前提前发现问题。建议长期监控集群性能，并将丢包数据与资源占用等性能指标对比，全面掌握网络健康状态。

• 丢包率

• 网络延迟

• 重传次数

• 丢包数量

• 网卡错误率

• CPU 使用率

• 内存使用率

• 连接重置次数

• 服务响应时间

可通过监控工具实时查看上述指标，下表列出两款可用于监控 Kubernetes 集群丢包的工具：

使用诊断工具定位网络丢包

可通过专业诊断工具定位网络丢包，这类工具能追踪数据包在网络链路中的传输路径，精准定位连接中断的节点。常用工具包括 traceroute、MTR、tcpdump、KubeSkoop、FlowCollector，不同工具可提供多维数据，帮助定位网络瓶颈。

使用 Traceroute 和 MTR

Traceroute 可展示从 Pod 到目标地址的网络传输路径，清晰呈现每一跳节点的传输耗时与节点数量，通过数据能发现数据包延迟或丢失的节点，定位网络拥堵、流量过载等问题。若某一跳节点延迟显著升高，即可锁定故障排查范围。

MTR 整合了 traceroute 与 ping 的功能，可持续监控网络路径，实时展示每一跳节点的传输数据，帮助定位网络瓶颈及丢包常见诱因，如网络拥堵、路由设备异常等。

以下是在 Kubernetes Pod 中使用 traceroute 的示例命令：

kubectl exec -it <pod-name> -- traceroute <destination-ip>

分析 traceroute 结果可找到丢包起始节点，重点关注延迟过高或无响应的跳点，依托数据快速解决问题。Traceroute 与 MTR 可有效定位网络丢包，优化集群连接质量。

使用 Tcpdump 抓取流量

Tcpdump 可抓取原始网络流量并分析丢包问题，可作为边车容器与业务 Pod 部署，针对指定网卡抓取流量，生成带时间戳的 PCAP 文件用于后续分析。

Tcpdump 可实时监控连接状态，定位网络拥堵、流量过载等常见诱因，还能查看重传等关键数据，通过深度流量分析定位丢包根源。

• Tcpdump 可抓取原始网络流量

• SEPP 数据捕获模块可生成带时间戳的 PCAP 文件

• 通过分析文件可定位丢包问题

以下是在 Kubernetes Pod 中运行 tcpdump 的示例命令：

kubectl exec -it <pod-name> -- tcpdump -i eth0 -w /tmp/capture.pcap

可通过 Grafana 展示 tcpdump 及其他网络工具的监控数据，配置告警规则及时发现连接异常。Tcpdump 可助力定位并解决 Kubernetes 网络丢包问题。

通过 KubeSkoop 和 FlowCollector 监控

KubeSkoop 与 FlowCollector 可从 Pod 维度监控网络数据，定位丢包问题。KubeSkoop 基于 eBPF 实现实时监控，可精准定位故障节点，支持全链路检测与延迟测试。

FlowCollector 可追踪网络路径、采集监控数据用于丢包分析，查看集群内全链路连接状态。两款工具均可定位网络瓶颈与丢包常见诱因。

• KubeSkoop 可自动识别容器异常

• 快速检测 DNS 异常与服务故障

• 实时监控网络抖动、延迟与丢包

• KubeSkoop exporter 基于 eBPF、procfs、netlink 实现 Pod 级网络监控

• 提供监控指标与事件记录

下表为 KubeSkoop 与 FlowCollector 功能对比：

排查与解决网络丢包问题

分析日志与系统指标

排查丢包可先从日志与系统指标入手，检查 Pod 日志、节点日志及网卡状态，通过监控工具查看延迟、重传等数据。Grafana 可实时展示相关指标，重点关注丢包数、错误率的突增情况。可观测性工具能帮助发现故障规律与起始时间，借助排查工具采集集群各维度数据。

定位根因

需结合指标与日志数据关联分析，找到丢包的根本原因。网络拥堵、目标节点过载是常见诱因，下表为具体说明：

集群负载升高时，还可能伴随延迟增加、请求超时等问题，将 Pod 调度至低负载节点通常可缓解故障。CNI 插件创建的虚拟网卡也可能引发丢包问题。

实施修复并避免问题复发

定位根因后，采取针对性修复方案：网络拥堵可降低流量或扩容带宽；节点过载可将 Pod 调度至低负载节点；数据包处理异常可优化内核参数。持续开启监控，提前发现新问题，为核心指标配置告警，通过可观测面板监控性能。定期巡检与持续监控，可避免丢包问题反复出现，常态化排查保障集群稳定运行。

通过标准化步骤即可定位并修复 Kubernetes 集群丢包问题，使用 traceroute、tcpdump、Grafana 等工具检测网络状态，持续监控能提前发现并快速解决问题，这也是行业通用的运维方案：

提前发现故障、持续监控状态变化，可提升网络稳定性与可靠性。