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Kubernetes中的网络

Kubernetes中的网络可以说对初次接触Kubernetes或者没有网络方面经验的人来说可能是其中最难的部分。Kubernetes本身并不提供网络功能只是把网络接口开放出来通过插件的形式实现。

网络要解决的问题

既然Kubernetes中将容器的联网通过插件的方式来实现那么该如何解决容器的联网问题呢

如果您在本地单台机器上运行docker容器的话会注意到所有容器都会处在docker0网桥自动分配的一个网络IP段内172.17.0.1/16。该值可以通过docker启动参数--bip来设置。这样所有本地的所有的容器都拥有了一个IP地址而且还是在一个网段内彼此就可以互相通信了。

但是Kubernetes管理的是集群Kubernetes中的网络要解决的核心问题就是每台主机的IP地址网段划分以及单个容器的IP地址分配。概括为

  • 保证每个Pod拥有一个集群内唯一的IP地址
  • 保证不同节点的IP地址划分不会重复
  • 保证跨节点的Pod可以互相通信
  • 保证不同节点的Pod可以与跨节点的主机互相通信

为了解决该问题出现了一系列开源的Kubernetes中的网络插件与方案

  • flannel
  • calico
  • contiv
  • weave net
  • kube-router
  • cilium
  • canal

还有很多就不一一列举了只要实现Kubernetes官方的设计的CNI - Container Network Interface容器网络接口就可以自己写一个网络插件。

下面仅以当前最常用的flannel和calico插件为例解析。