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,如:

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

本章将以当前最常用的 flannel、calico 和 cilium 等插件为例解析。