K8s-基础（网络通讯）

2024-06-25 17:46:24   0  举报

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"K8s-基础（网络通讯）"是一份关于Kubernetes网络通讯的核心内容文件。这份文件详细介绍了Kubernetes中的网络通讯原理，包括服务发现、负载均衡、网络策略等方面。此外，文件还涵盖了Kubernetes的网络模型、网络插件等关键概念。通过这份文件，读者可以深入了解Kubernetes网络通讯的本质和工作原理，为实际项目提供有力支持。

k8s

网络

service

clusterip

vlan

作者其他创作

大纲/内容

3.3.3.3

有相同Label的Pod

Docker daemon

2. access(nat模型转发)

apiserver

POD

Kube DNS

Node

scheduler

Load-Balancer

K8sCLuster

user space

172.17.0.0/24

service

调用CcientIP

10.98.2.79:80 -> 10.165.0.2:98231

2. 集群网络（ipvs）

kube-proxy

node1

Master node

192.168.2.3/24

节点网络

Node2

flanneld:8285

将Pod 绑定到指定节点

soft-new-bridge（docker0）

192.168.1.3/24

数据检验等操作

soft-bridge（docker0）

1. access

3. POD网络

service ip(iptables / ipvs)

container2

netstack

controller

ETCD-3

NodePort

service（NodeIP）

Service

CPU

controller-manager

eth010.100.0.2

服务发现

Mem

accounting

pause

100.96.2.1/24

100.96.2.0/16

Iptables

Node1

kubelet

100.96.1.0/16

Kube-Proxy

(iptables / ipvs)

DaemonSet

10.165.0.3:80

CNI(作为节点、或者守护进程运行): flannel（叠加网络）: 网络配置 calico（三层隧道网络）：网络配置、网络策略也可以使用BGP协议的直接路由模型 canel: cellicum

Service 网络

评分

Kernel Space

返回spec.nodeName 为该节点的POD

container1

Bins/Libs

UserSpace

docker build

ETCD-2

CONTAINER

kernel space

监听服务更新

Global Newwork Namespace

FDB

OS-Kernel

rule upd

VmBus

写入数据

docker0172.17.0.1

veth0172.17.0.3

None-2100.96.1.3

pod

App C

docker pull

CSI容器存储接口

监听分配给自己的POD

KubeProxy

订阅事件

response

Container

flanneld

Ingress

eth1

Netfilter

None-1100.96.1.2

ipv4

App B

1. 节点网络

Work node

更新Pod状态等信息

Upstream Ip自动注入

负载均衡调用

二层：硬件网卡三层：网络虚拟化Linux-BridgeOVS: Open VSwitchSDN

污点

veth0172.17.0.2

1.1.1.1

IPC

NetFilter

Pod 网络

etcd

keepalived VIP

Flannel{\"Backend\":{\"Type\":\"udp\"}}

PODN

ClusterIP

过滤

Mount

DOCKER_HOST

监听末分配节点的Pod及Node等等信息

Images

veth2t7d3js8

removeudp header

flannel的三种模式https://www.cnblogs.com/chenqionghe/p/11718365.htmlflannel upd模式Tun设备详解https://zhuanlan.zhihu.com/p/140711132cisco 网络模拟 https://zhuanlan.zhihu.com/p/181697001

Client

LBaaS

node2

10.100.0.0/24

转发到Proxy的随机端口

Registry

User 3.6

KernelSpace

Etcd cluster

10.165.0.2:80

OS-Kernel

Master node（master）

access(nat模型转发)

k8s

Ipvs

Ipvs适用大规模集群

K8s Master

返回spec.nodename为空的pod

ipv6

Hypervisor

Upstream

nginxkeepalived（backup）

yum install bridge-utilsbrctl showip link showdocker0 桥默认就是一个SNAT桥 iptables -t nat -vnL

Control group(Cgroup)

ETCD

Nginx-Ingress

对外网络

docker0

CNI容器网络接口

创建Pod

HostPort(80/443)

Io/inode

ETCD-1

Nginx直接共享Node的网络空间NginxTraefikEnvoy

10.165.0.2:98231

HardWare

PID

k8s网络通信-网络插件

CRI （容器运行接口）

ClusterIP -> PodIP

flannel0

消费

UTS

服务

Host OS

192.168.1.2/24

CLient -> NodeIP:NodePort -> ClusterIP:ServicePort -> PodIO:ContainerPort如果是https太复杂，四层不支持

100.96.1.1/24

开启随机端口

server1server2server3

10.98.2.79:80 -> 10.165.0.2:80 ｜ 10.165.0.3:80

User 3.6

App A

CRI容器运行时接口

192.168.2.2/24

api-server

Service网络对内对外

Master node(backup)

Kube-Proxy userspace 穿透kube-proxy 用户空间和内核空间频繁切换 iptables ipvs

Flannel{\"Backend\":{\"Type\":\"vxlan\"}}

NetWork

docker run

k8s的四层网络 0 节点网络 1 Pod网络 2 Service网络 3 外部接入网络节点内的Pod网络 - 依赖于虚拟网桥/网卡（LInux虚拟设备） - Pod内容器共享网络栈（pause容器创建）不同节点的Pod网络 - 路由方案：依赖底层网络设备，性能开销小 - 覆盖网络：不依赖底层网络路由设备，开销大

NameSpace

ARP

跨节点的Pod 通信

ingress

同步转发规则

nginxkeepalived（master）

Iptables适用中小集群

HaProxykeepalived（backup）

KubeLet

Pod2

K8s Cluster

服务注册