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软件定义网络SDN-13:Kubernetes网络体系揭秘 #Kubernetes #容器 #Calico #L2桥接 #L3路由 一、软件部署模式的演进 第一代:物理机部署,要求Unerlay网络:三层交换、OSPF等。 第二代:虚拟机部署,要求Overlay网络:VXLAN、BGP EVPN等。 第三代:容器部署,要求Kubernetes网络插件:Calico等。 二、Kubernetes集群网络系统 为了支持业务应用组件的通信,集群网络系统需要满足如下四种通信需求: 1. 同一Pod内容器间的通信(Container to Container) 2. Pod间的通信(Pod to Pod) 3. Service到Pod间的通信(Service to Pod) 4. 集群外部与Service之间的通信(External to Service) 三、Kubernetes网络典型方案 - L2桥接 1. L2桥接方案:Macvlan。 2. 通过Macvlan配置的容器网络与主机网络同属于一个二层桥接局域网,跨节点容器访问无需NAT。 3. 使用Macvlan可以在主机的一个网络接口或者vlan子接口上配置多个虚拟网络接口给容器使用。 4. Macvlan要求物理网卡支持混杂模式,容器网关在物理交换机上,容器IP依赖手工配置和管理。 四、Kubernetes网络典型方案 - L3路由 Calico包含以下几个组件: 1. etcd:主要用于存储Calico的元数据和作为Calico各个组件的通信枢纽; 2. BGP Client:主要负责实现BGP协议,与外部的Route Reflector(RR)建立BGP邻居关系,通过RR把本地Pod的路由发布出去,同时学习其他节点上的Pod路由; 3. Felix:运行在每一个Kubernetes node上,负责将Pod的路由写入Host的路由表, 并将ACL规则写入iptables; 4. RR:大规模组网时,利用路由反射器实现全网Pod路由同步。 五、Kubernetes网络典型方案 - Host Overlay 容器技术发展初期,孵化了以Flannel为代表的容器Host Overlay方案。 Host Overlay方案属于纯软件方案,不依赖于硬件网络设备,便于敏捷开发、快速推出技术原型,但是由于其依赖CPU做转发,性能差,无法满足对转发性能要求高的业务场景。
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