一篇讲给自己听的k8s网络模型

Posted 2021-04-07 VeryJava

不要吹灭你的灵感和你的想象力; 不要成为你的模型的奴隶。——文森特・梵高

k8s网络模型的实现，致力于解决一下场景：

• 紧密耦合的容器到容器之间的通信

• 抽象的Pod 到Pod之间的通信

• Pod到Service之间的通信

• 集群外部和内部组件之间的通信

同一个Pod内的容器之间的通信

• 同一个Pod内的容器共享IP, 端口不同，可以直接通过localhost通信

• 可以直接使用IPC进行通信（例如消息队列或者管道）

不同Pod内的容器通信

同一个Node上的Pod之间通信

• 他们网段是一样的，都是从Docker0上分配的，同一个网桥，可以直接通信

• 对于pod发送的非本地数据，都会通过Docker 0 路由中转到宿主机中

不同Node上的Pod之间通信

不同Node上的两个Pod之间的通信，要达到两个条件：

• 在整个k8s集群中对Pod的IP 进行统一分配，不能有冲突

• 找到一种方法，将Pod的IP 和 所在的Node 的IP 进行关联

Pod 和Service 之间的通信

Service是对Pod的抽象，为的是Pod能进行水平扩展， 从而可以通过Service来负载均衡的访问Pod。

每一个Nodes上部署的kube-proxy会把对Service的访问，转发到后端的多个Pod上

Service的ClusterIP与NodePort等概念是kube-proxy通过Iptables的NAT转换实现的，对Cluster IP 和 Port的访问可以在任意的Node上运行，这是因为每个Node上的kube-proxy针对该Service都设置了相同的转发规则。

开源网络组件

Flannel

• Flannel缺省采用的是UDP, 在大流量的情况下还要反复测试可用性

总结

了解了k8s网络模型是了解k8s内部通信机制的前提，下一篇将带大家了解k8s的服务发现的方式！