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软件定义网络SDN-14:Calico网络插件 #kubernetes #calico #underlay #overlay #bgp 一、Calico网络插件 Calico 是一个开源的容器网络界面(CNI)插件,它为容器和虚拟机提供网络连接和网络安全解决方案。 二、网络模型 1. Underlay Network(非封装网络) Underlay 是数据中心场景的基础物理设施,保证任何两个点路由可达。 2. Overlay Network(封装网络) 一个基于物理网络之上构建的逻辑网络。 Overlay 是在网络技术领域指的是一种网络架构上叠加的虚拟化网络技术。Overlay 网络技术多种多样,包括 IPIP、VXLAN、GRE、NVGRE 等隧道技术。 三、Calico网络模型-VXLAN 1. VXLAN( Virtual Extensible LAN, 虚拟可扩展局域网),是一种二层网络虚拟化技术。VXLAN 通过“隧道”机制,构建出覆盖网络(Overlay Network)。 3. 优势:只要 k8s 节点间三层互通,可以跨网段,对主机网关路由没有特殊要求。 4. 缺点:需要进行 VXLAN 的数据包封包和解包,会存在一定的性能损耗 四、Calico网络模型-IPIP 1. IPIP 隧道的工作原理是将源主机的 IP 数据包封装在一个新的 IP 数据包中,新的 IP 数据包的目的地址是隧道的另一端。在隧道的另一端,接收方将解封装原始 IP 数据包,并将其传递到目标主机。IPIP 隧道可以在不同的网络之间建立连接,例如在 IPv4 网络和 IPv6 网络之间建立连接。 2. 优点:只要 k8s 节点间三层互通,即可跨网段通信,对主机网关路由没有特殊要求。 3. 缺点:需要进行 IPIP 的数据包封装和解封装,会带来一定的性能损耗。 五、Calico网络模型-BGP 1. 边界网关协议(Border Gateway Protocol, BGP)是互联网上一个核心的自治系统间路由协议。它通过维护 IP 路由表或“前缀”表来实现自治系统(AS)之间的可达性。BGP 不使用传统的内部网关协议(IGP)的指标,而是基于路径、网络策略或规则集来决定路由。因此,它被称为距离矢量路由协议。 2. 优点:不用封包解包,通过 BGP 协议可实现 Pod 网络在主机间的三层可达,通信效率高,无额外封装
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软件定义网络SDN-05:BGP EVPN基本原理 #BGP #EVPN #Type2路由 #ARP广播抑制 #ARP本地代理 一、如果不使用BGP-EVPN,手动配置VXLAN隧道 问题1:N个节点需要创建N×(N-1)/2条隧道,配置工作量大。 问题2:通过flood and learn机制学习MAC地址,泛洪流量大。 二、使用BGP EVPN作为控制面协议 1. 设备使能BGP EVPN,建立BGP EVPN对等体关系。 2. 设备之间通过BGP EVPN路由通告,完成VXLAN控制面的相关工作 3. VXLAN隧道通过BGP EVPN自动建立,转发表项通过BGP EVPN动 态刷新。 三、BGP EVPN概述 BGP EVPN通过扩展BGP协议新定义了几种BGP EVPN路由(在MP_REACH_NLRI属性中新定义了几种NLRI,称作 EVPN NLRI)。这些BGP EVPN路由可以用于传递VTEP地址和主机信息,因此BGP EVPN应用于VXLAN网络中,可以使VTEP发现 和主机信息学习从数据平面转移到控制平面。 Type2路由(MAC/IP路由):用于主机MAC地址/ARP/IP路由通告。 Type3路由(Inclusive Multicast路由):用于传递二层VNI和VTEP IP地址信息,实现VTEP的自动发现和VXLAN隧道的 动态建立,实现BUM报文转发。 Type5路由(IP前缀路由):用于主机IP路由通告及外部网络路由通告。 四、在不同场景下,BGP EVPN的Type2路由携带的内容并不一致。 1. 主机MAC地址通告:相同子网主机互访场景下进行主机MAC地 址通告,包含主机MAC信息和二层VNI。 2. 主机ARP通告:集中式网关部署场景下通告ARP类型路由, 包含主机IP信息、MAC信息和二层VNI。 3. 主机IP路由通告:分布式网关部署不同子网互访场景下,进 行IRB类型路由通告。它包括主机MAC信息、主机IP信息、二层VNI和三层VNI。 五、Type3路由(Inclusive Multicast路由) 该类型路由在VXLAN控制平面中主要用于VTEP的自动发现和VXLAN隧道的动态建立。 作为BGP EVPN对等体的VTEP,通过Inclusive Multicast路由互相传递二层VNI、VTEP IP地址信息。
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