Pod网络简介

在K8S集群里,多个节点上的Pod相互通信,要通过网络插件来完成,比如Calico网络插件。

使用kubeadm初始化K8S集群时,有指定一个参数--pod-network-cidr=10.18.0.0/16 它用来定义Pod的网段。

而我们在配置Calico的时候,同样也有定义一个CALICO_IPV4POOL_CIDR的参数,它的值同样也是Pod的网段。

容器网络尤其是在跨主机容器间的网络是非常复杂的。目前主流的容器网络模型主要有Docker公司提出的Container Network Model(CNM)模型和CoreOS公司提出的Container Network Interface(CNI)模型,而Kubernetes采用了由CoreOS公司提出的CNI模型。

CNI-Container Network Interface

首先我们介绍一下什么是 CNI,它的全称是 Container Network Interface,即容器网络的 API 接口。

CNI本身并不能提供网络服务,它只是定义了对容器网络进行操作和配置的规范。CNI仅关注在创建容器时分配网络资源,和在销毁容器时删除网络资源,这使得CNI规范非常轻巧、易于实现,得到了广泛的支持。

而真正实现和落地这些规范的是CNI插件。常见的CNI插件包括Calico、flannel、Terway、Weave Net 以及 Contiv。

K8S如何使用CNI插件

K8s 通过 CNI 配置文件来决定使用什么 CNI。

基本的使用方法为:

1、首先在每个节点上配置 CNI 配置文件(/etc/cni/net.d/xxnet.conf),其中 xxnet.conf 是某一个网络配置文件的名称;

$ ls /etc/cni/net.d/
10-calico.conflist  calico-kubeconfig

2、安装 CNI 配置文件中所对应的二进制插件

$ ls /opt/cni/bin/

bandwidth  calico  calico-ipam  flannel  host-local  install  loopback  portmap  tags.txt  tuning

3、在这个节点上创建 Pod 之后,Kubelet 就会根据 CNI 配置文件执行前两步所安装的 CNI 插件

具体的流程如下图所示:

k8s使用CNI插件流程图

在集群里面创建一个 Pod 的时候,首先会通过 apiserver 将 Pod 的配置写入。apiserver 的一些管控组件(比如 Scheduler)会调度到某个具体的节点上去。Kubelet 监听到这个 Pod 的创建之后,会在本地进行一些创建的操作。当执行到创建网络这一步骤时,它首先会读取刚才我们所说的配置目录中的配置文件,配置文件里面会声明所使用的是哪一个插件,然后去执行具体的 CNI 插件的二进制文件,再由 CNI 插件进入 Pod 的网络空间去配置 Pod 的网络。配置完成之后,Kuberlet 也就完成了整个 Pod 的创建过程,这个 Pod 就在线了。

基于Calico的Pod网络

基于Calico的Pod网络流程图:

基于Calico的Pod网络