Calico的入门和网络优化
Posted 琦彦
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Calico的入门和网络优化相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
文章目录
Kubernetes Calico
1.简介
Calico是一个非常流行的Kubernetes网络插件和解决方案.Calico是一个开源虚拟化网络方案，用于为云原生应用实现互联及策略控制。与Flannel相比，Calico的一个显著优势是对网络策略（network policy）的支持，它允许用户动态定义ACL规则控制进出容器的数据报文，实现为Pod间的通信按需施加安全策略。事实上，Calico可以整合进大多数主流的编排系统，如Kubernetes、Apache Mesos、Docker和OpenStack等。
Calico本身是一个三层的虚拟网络方案，它将每个节点都当作路由器（router），将每个节点的容器都当作是“节点路由器”的一个终端并为其分配一个IP地址，各节点路由器通过BGP（Border Gateway Protocol）学习生成路由规则，从而将不同节点上的容器连接起来。因此，Calico方案其实是一个纯三层的解决方案，通过每个节点协议栈的三层（网络层）确保容器之间的连通性，这摆脱了flannel host-gw类型的所有节点必须位于同一二层网络的限制，从而极大地扩展了网络规模和网络边界。
Calico利用Linux内核在每一个计算节点上实现了一个高效的vRouter（虚拟路由器）进行报文转发，而每个vRouter都通过BGP负责把自身所属的节点上运行的Pod资源的IP地址信息基于节点的agent程序（Felix）直接由vRouter生成路由规则向整个Calico网络内进行传播.
Calico承载的各Pod资源直接通过vRouter经由基础网络进行互联，它非叠加、无隧道、不使用VRF表，也不依赖于NAT，因此每个工作负载都可以直接配置使用公网IP接入互联网，当然，也可以按需使用网络策略控制它的网络连通性。
Calico官网介绍: projectcaclico.org
2.重要特性
2.1 经IP路由直连
Calico中，Pod收发的IP报文由所在节点的Linux内核路由表负责转发，并通过iptables规则实现其安全功能。某Pod对象发送报文时，Calico应确保节点总是作为下一跳MAC地址返回，不管工作负载本身可能配置什么路由，而发往某Pod对象的报文，其最后一个IP跃点就是Pod所在的节点，也就是说，报文的最后一程即由节点送往目标Pod对象，如下图所示。
需为某Pod对象提供连接时，系统上的专用插件（如Kubernetes的CNI）负责将需求通知给Calico Agent。收到消息后，Calico Agent会为每个工作负载添加直接路径信息到工作负载的TAP设备（如veth）。而运行于当前节点的BGP客户端监控到此类消息后会调用路由reflector向工作于其他节点的BGP客户端进行通告。
2.2 简单、高效、易扩展
Calico未使用额外的报文封装和解封装，从而简化了网络拓扑，这也是Calico高性能、易扩展的关键因素。毕竟，小的报文减少了报文分片的可能性，而且较少的封装和解封装操作也降低了对CPU的占用。此外，较少的封装也易于实现报文分析，易于进行故障排查。
创建、移动或删除Pod对象时，相关路由信息的通告速度也是影响其扩展性的一个重要因素。Calico出色的扩展性缘于与互联网架构设计原则别无二致的方式，它们都使用了BGP作为控制平面。BGP以高效管理百万级的路由设备而闻名于世，Calico自然可以游刃有余地适配大型IDC网络规模。另外，由于Calico各工作负载使用基IP直接进行互联，因此它还支持多个跨地域的IDC之间进行协同。
3.Calico系统架构
各组件介绍如下:
- Felix：Calico Agent，运行于每个节点。主要负责网络接口管理和监听、路由、ARP 管理、ACL 管理和同步、状态上报等。
- etcd：分布式键值存储，主要负责网络元数据一致性，确保Calico网络状态的准确性，可以与kubernetes共用；
- BGP Client（BIRD）：Calico 为每一台 Host 部署一个 BGP Client，使用 BIRD 实现，BIRD 是一个单独的持续发展的项目，实现了众多动态路由协议比如 BGP、OSPF、RIP 等。在 Calico 的角色是监听 Host 上由 Felix 注入的路由信息，然后通过 BGP 协议广播告诉剩余 Host 节点，从而实现网络互通。
- BGP Route Reflector：在大型网络规模中，如果仅仅使用 BGP client 形成 mesh 全网互联的方案就会导致规模限制，因为所有节点之间俩俩互联，需要 N^2 个连接，为了解决这个规模问题，可以采用 BGP 的 Router Reflector 的方法，使所有 BGP Client 仅与特定 RR 节点互联并做路由同步，从而大大减少连接数。
3.1 Felix
Felix运行于各节点的用于支持端点（VM或Container）构建的守护进程，它负责生成路由和ACL，以及其他任何由节点用到的信息，从而为各端点构建连接机制。Felix在各编排系统中主要负责以下任务。
首先是接口管理（Interface Management）功能，负责为接口生成必要的信息并送往内核，以确保内核能够正确处理各端点的流量，尤其是要确保各节点能够响应目标MAC为当前节点上各工作负载的MAC地址的ARP请求，以及为其管理的接口打开转发功能。另外，它还要监控各接口的变动以确保规则能够得到正确的应用。
其次是路由规划（Route Programming）功能，其负责为当前节点运行的各端点在内核FIB（Forwarding Information Base）中生成路由信息，以保证到达当前节点的报文可正确转发给端点。
再次是ACL规划（ACL Programming）功能，负责在Linux内核中生成ACL，用于实现仅放行端点间的合法流量，并确保流量不能绕过Calico的安全措施。
最后是状态报告（State Reporting）功能，负责提供网络健康状态的相关数据，尤其是报告由其管理的节点上的错误和问题。这些报告数据会存储于etcd，供其他组件或网络管理员使用。
3.2 编排系统插件
编排系统插件（Orchestrator Plugin）依赖于编排系统自身的实现，故此并不存在一个固定的插件以代表此组件。编排系统插件的主要功能是将Calico整合进系统中，并让管理员和用户能够使用Calico的网络功能。它主要负责完成API的转换和反馈输出。
编排系统通常有其自身的网络管理API，网络插件需要负责将对这些API的调用转为Calico的数据模型并存储于Calico的存储系统中。如果有必要，网络插件还要将Calico系统的信息反馈给编排系统，如Felix的存活状态，网络发生错误时设定相应的端点为故障等。
3.3 etcd存储系统
Calico使用etcd完成组件间的通信，并以之作为一个持久数据存储系统。根据编排系统的不同，etcd所扮演角色的重要性也因之而异，但它贯穿了整个Calico部署全程，并被分为两类主机：核心集群和代理（proxy）。在每个运行着Felix或编排系统插件的主机上都应该运行一个etcd代理以降低etcd集群和集群边缘节点的压力。此模式中，每个运行着插件的节点都会运行着etcd集群的一个成员节点。
etcd是一个分布式、强一致、具有容错功能的存储系统，这一点有助于将Calico网络实现为一个状态确切的系统：要么正常，要么发生故障。另外，分布式存储易于通过扩展应对访问压力的提升，而避免成为系统瓶颈。另外，etcd也是Calico各组件的通信总线，可用于确保让非etcd组件在键空间（keyspace）中监控某些特定的键，以确保它们能够看到所做的任何更改，从而使它们能够及时地响应这些更改。
3.4 BGP客户端(BIRD)
Calico要求在每个运行着Felix的节点上同时还要运行一个BGP客户端，负责将Felix生成的路由信息载入内核并通告到整个IDC。在Calico语境中，此组件是通用的BIRD，因此任何BGP客户端（如GoBGP等）都可以从内核中提取路由并对其分发对于它们来说都适合的角色。
BGP客户端的核心功能就是路由分发，在Felix插入路由信息至内核FIB中时，BGP客户端会捕获这些信息并将其分发至其他节点，从而确保了流量的高效路由。
3.5 BGP路由反射器(BRID)
在大规模的部署场景中，简易版的BGP客户端易于成为性能瓶颈，因为它要求每个BGP客户端都必须连接至其同一网络中的其他所有BGP客户端以传递路由信息，一个有着N个节点的部署环境中，其存在网络连接的数量为N的二次方，随着N值的逐渐增大，其连接复杂度会急剧上升。因而在较大规模的部署场景中，Calico应该选择部署一个BGP路由反射器，它是由BGP客户端连接的中心点，BGP的点到点通信也就因此转化为与中心点的单路通信模型，如图11-18所示。出于冗余之需，生产实践中应该部署多个BGP路由反射器。对于Calico来说，BGP客户端程序除了作为客户端使用之外，还可以配置成路由反射器。
4.Calico网络工作模式
4.1 BGP模式
边界网关协议（Border Gateway Protocol, BGP）是互联网上一个核心的去中心化自治路由协议，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，属于矢量路由协议。不过，考虑到并非所有的网络都能支持BGP，以及Calico控制平面的设计要求物理网络必须是二层网络，以确保vRouter间均直接可达，路由不能够将物理设备当作下一跳等原因，为了支持三层网络
4.2 IPIP模式
BGP模式要求Kubernetes的所有物理节点网络必须是二层网络.为了支持三层网络，Calico还推出了IP-in-IP叠加的模型，它也使用Overlay的方式来传输数据。IPIP的包头非常小，而且也是内置在内核中，因此理论上它的速度要比VxLAN快一点，但安全性更差。Calico 3.x的默认配置使用的是IPIP类型的传输方案而非BGP。
工作于IPIP模式的Calico会在每个节点上创建一个tunl0接口（TUN类型虚拟设备）用于封装三层隧道报文。节点上创建的每一个Pod资源，都会由Calico自动创建一对虚拟以太网接口（TAP类型的虚拟设备），其中一个附加于Pod的网络名称空间，另一个（名称以cali为前缀后跟随机字串）留置在节点的根网络名称空间，并经由tunl0封装或解封三层隧道报文。Calico IPIP模式如下图所示。
5. Calico 网络通信方式
5.1 Calico网络环境介绍
当前k8s集群使用的是v1.17.3的版本.有2个node节点.IP地址分别如下
[root@k8s-master ~]$kubectl get nodes -o wide | awk 'print $1,$6' | sed 1,2d
k8s-node1 172.16.20.252
k8s-node2 172.16.20.253
每个node节点都启动一个tunl0 的虚拟路由器.和许多calixxx 开头的虚拟网卡设备
[root@k8s-node1 ~]# ifconfig
cali42b086c8543: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1440
inet6 fe80::ecee:eeff:feee:eeee prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether ee:ee:ee:ee:ee:ee txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 13335563 bytes 928478769 (885.4 MiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 13335563 bytes 928478769 (885.4 MiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
tunl0: flags=193<UP,RUNNING,NOARP> mtu 1440
inet 10.100.36.64 netmask 255.255.255.255
tunnel txqueuelen 1000 (IPIP Tunnel) #默认是IPIP模式
RX packets 3978810 bytes 345003038 (329.0 MiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 3674392 bytes 613045453 (584.6 MiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions
Calico的CNI插件会为每个容器设置一个veth pair设备，然后把另一端接入到宿主机网络空间，由于没有网桥，CNI插件还需要在宿主机上为每个容器的veth pair设备配置一条路由规则，用于接收传入的IP包.
了这样的veth pair设备以后，容器发出的IP包就会通过veth pair设备到达宿主机，这些路由规则都是Felix维护配置的，而路由信息则是calico bird组件基于BGP分发而来。Calico实际上是将集群里所有的节点都当做边界路由器来处理，他们一起组成了一个全互联的网络，彼此之间通过BGP交换路由，这些节点我们叫做BGP Peer。
为了下面试验Calico的网络工作.当前集群使用daemonSet控制器运行了2个busybox:1.28.4 镜像的容器
[root@k8s-master ~]$kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
busybox-g5rkr 1/1 Running 0 130m 10.100.36.103 k8s-node1 <none> <none>
busybox-zdwsc 1/1 Running 0 130m 10.100.169.176 k8s-node2 <none> <none>
在k8s-node1节点上可以看到两条相关路由
10.100.36.103 0.0.0.0 255.255.255.255 UH 0 0 0 cali96df9f67b52
10.100.169.128 172.16.20.253 255.255.255.192 UG 0 0 0 tunl0
第一条路由是访问该节点下的Busybox容器.它的下一跳是calixxxx开头的虚拟网卡.这种通信方式和docker的Bridge网桥模式其实并没有任何区别.
第二条路由的目的网络是10.100.169.128,子网掩码是255.255.255.192.它代表了IP范围为10.100.169.128-190的地址.而运行于另外一个节点下的busybox-zdwscPod的IP地址就位于这个范围之内.所以这条路由可以使node1节点借助于tunl0可以直接和node2节点下的pod进行通信.
在
k8s-node2服务器可以看到类似的这2条路由
5.2 Calico网络模型解密
登录k8s-node1节点下的Pod容器内部.查看Pod容器的IP地址,以及路由条目.
[root@k8s-master ~]$kubectl exec -it busybox-g5rkr -- sh
/ # ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 4A:7C:E7:FA:4B:CC
inet addr:10.100.36.103 Bcast:0.0.0.0 Mask:255.255.255.255
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1440 Metric:1
RX packets:14 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:1322 (1.2 KiB) TX bytes:426 (426.0 B)
/ # route -n
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
0.0.0.0 169.254.1.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0
169.254.1.1 0.0.0.0 255.255.255.255 UH 0 0 0 eth0
通过k8s-node节点上的下面的路由条目,我们可以知道节点主机和Pod容器的IP地址10.100.36.103通信使用的是cali96df9f67b52这个虚拟网卡
10.100.36.103 0.0.0.0 255.255.255.255 UH 0 0 0 cali96df9f67b52
路由条目显示169.254.1.1 是Pod容器的默认网关.但是有网络常识的我们都知道这个IP是个保留的IP地址,不存在于互联网或者任何设备中.那Pod如何和网关通信呢?
回顾一下网络课程,我们知道任何网络设备和网关设备都是在一个二层局域网中,而二层数据链路层使用MAC地址进行通信,不需要双方的IP地址信息.通信方(这里是Pod容器)会通过ARP协议获取网关的MAC地址,然后通过MAC地址将数据包发送给网关…也就是说网络设备不关心对方的IP是否可达,只要能找到对应的MAC地址就可以.
通过ip neigh命令查看Pod容器的ARP缓存
/ # ip neigh
169.254.1.1 dev eth0 lladdr ee:ee:ee:ee:ee:ee ref 1 used 0/0/0 probes 4 REACHABLE
如果是新的Pod容器可能无法获得ARP缓存,此时只需要随便发生一个网络交互(例如ping百度)即可
这个MAC地址(ee:ee:ee:ee:ee:ee)也是Calico的虚拟cali96df9f67b52网卡的虚拟MAC地址.下放是宿主机网卡信息:
cali96df9f67b52: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1440
inet6 fe80::ecee:eeff:feee:eeee prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether ee:ee:ee:ee:ee:ee txqueuelen 0 (Ethernet)
RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
所有虚拟网卡默认开启了ARP代理协议
[root@k8s-node1 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/conf/cali96df9f67b52/proxy_arp
1
所以Calico 通过一个巧妙的方法将 Pod 的所有流量引导到一个特殊的网关 169.254.1.1，从而引流到主机的 calixxx 网络设备上，最终将二三层流量全部转换成三层流量来转发。
6.Calico IPIP网络模式
登录busybox-g5rkrPod容器内部.ping位于另外一台k8s-node2 下的busybox-zdwscPod容器
[root@k8s-master ~]$kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
busybox-g5rkr 1/1 Running 0 130m 10.100.36.103 k8s-node1 <none> <none>
busybox-zdwsc 1/1 Running 0 130m 10.100.169.176 k8s-node2 <none> <none>
两个Pod之前可以直接访问对方的IP地址.而不需要像Docker容器那样暴露端口,然后利用对方宿主机的IP进行通信
[root@k8s-master ~]$kubectl exec -it busybox-g5rkr -- sh
/ # ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 4A:7C:E7:FA:4B:CC
inet addr:10.100.36.103 Bcast:0.0.0.0 Mask:255.255.255.255
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1440 Metric:1
RX packets:14 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:1322 (1.2 KiB) TX bytes:426 (426.0 B)
/ # ping 10.100.169.176
PING 10.100.169.176 (10.100.169.176): 56 data bytes
64 bytes from 10.100.169.176: seq=0 ttl=62 time=0.622 ms
64 bytes from 10.100.169.176: seq=1 ttl=62 time=0.552 ms
64 bytes from 10.100.169.176: seq=2 ttl=62 time=0.597 ms
在k8s-node2 节点抓包
[root@k8s-node2 ~]# tcpdump -i ens192 -nn -w imcp.cap
用wireshark软件打开抓包文件.发现如下ICMP的报文
可以看到每个数据报文共有两个IP网络层,内层是Pod容器之间的IP网络报文,外层是宿主机节点的网络报文(2个node节点).之所以要这样做是因为tunl0是一个隧道端点设备，在数据到达时要加上一层封装，便于发送到对端隧道设备中。
Pod间的通信经由IPIP的三层隧道转发,相比较VxLAN的二层隧道来说，IPIP隧道的开销较小，但其安全性也更差一些。
IPIP的通信方式如下:
6.1 Pod和Service网络通信
经过测试.在k8s集群内部物理节点和pod容器内部访问Service的http服务.仍然使用的是Ipip通信模式.
下面是在容器内部通过Service访问busybox pod容器的http服务的抓包报文
[root@k8s-master ~]$kubectl exec -it busybox-6hnvc -- sh
/ # curl http://10.96.166.242
sh: curl: not found
/ # wget -O - -q http://10.96.166.242
wget: server returned error: HTTP/1.0 404 Not Found
/ # wget -O - -q http://10.96.166.242
wget: server returned error: HTTP/1.0 404 Not Found
7. BGP网络模式
Calico网络部署时,默认安装就是IPIP网络.通过修改calico.yaml部署文件中的CALICO_IPV4POOL_IPIP 值修改成off 就切换到BGP网络模式
# Enable IPIP
- name: CALICO_IPV4POOL_IPIP
value: "Always" #改成Off
重新部署calico
[root@k8s-master ~]$kubectl apply -f calico-3.10.2.yaml
然后关闭ipipMode.把ipipMode从Always修改成为Never
[root@k8s-master1 target]# kubectl edit ippool
ipipMode: Never
7.1 和Ipip的区别
BGP网络相比较IPIP网络，最大的不同之处就是没有了隧道设备 tunl0。 前面介绍过IPIP网络pod之间的流量发送tunl0，然后tunl0发送对端设备。BGP网络中，pod之间的流量直接从网卡发送目的地，减少了tunl0这个环节。
7.2 通信方式
删除原来的pod.重新启动新的
[root@k8s-master ~]$kubectl create -f deployment-kubia-v1.yaml
daemonset.apps/busybox created
service/busybox created
[root@k8s-master ~]$kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
busybox-bd566 1/1 Running 0 16s 10.100.36.97 k8s-node1 <none> <none>
busybox-fntv9 1/1 Running 0 16s 10.100.169.129 k8s-node2 <none> <none>
再次查看路由表.发现节点和pod容器通信直接通过宿主机的物理网卡,而不是tunl0设备了
[root@k8s-master ~]$route -n
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
0.0.0.0 172.16.20.254 0.0.0.0 UG 100 0 0 ens192
10.100.36.64 172.16.20.252 255.255.255.192 UG 0 0 0 ens192
10.100.169.128 172.16.20.253 255.255.255.192 UG 0 0 0 ens192
此时,再次2个Pod容器互ping抓包分析.发现两个Pod像物理机一样直接通信,而不需要进行任何数据包封装和解封装.并且数据报文的MAC地址也是node1和node2物理网卡的MAC地址
BGP的网络连接方式:
8. BGP和ipip网络模式对比
-
IPIP:
特点: tunl0封装数据.形成隧道.所有Pod和pod.pod和节点之间进行三层网络传输
优点: 适用所有网络类型.能够解决跨网段的路由问题.
-
BGP:
特点: 适用BGP路由导向流量
优点: Pod之间直接通信.省去了隧道,封装,解封装等任何中间环节,传输效率非常高.
缺点: 需要确保所有物理节点在同一个二层网络,否则Pod无法跨节点网段通信
9. Calico网络优化
9.1 MTU
Calico 的IPIP网络模型下tunl0接口的MTU默认为1440，这种设置主要是为适配Google的GCE环境，在非GCE的物理环境中，其最佳值为1480。因此，对于非GCE环境的部署，建议将配置清单calico.yaml下载至本地修改后，再将其应用到集群中。要修改的内容是DaemonSet资源calico-node的Pod模板，将容器calico-node的环境变量“FELIX_INPUTMTU”的值修改为1480即可
因为IPIP多了一层IP报文封装,而IP报文头部一般是20个字节.所以MUT的值应该是最大1500-20.
9.2 Calico-typha
对于50个节点以上规模的集群来说，所有Calico节点均基于Kubernetes API存取数据会为API Server带来不小的通信压力，这就应该使用calico-typha进程将所有Calico的通信集中起来与API Server进行统一交互。calico-typha以Pod资源的形式托管运行于Kubernetes系统之上，启用的方法为下载前面步骤中用到的Calico的部署清单文件至本地，修改其calico-typha的Pod资源副本数量为所期望的值并重新应用配置清单即可：
apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: calico-typha
...
spec:
...
replicas: <number of replicas>
每个calico-typha Pod资源可承载100到200个Calico节点的连接请求，最多不要超过200个。另外，整个集群中的calico-typha的Pod资源总数尽量不要超过20个。
9.3 BGP路由模型
默认情况下，Calico的BGP网络工作于点对点的网格（node-to-node mesh）模型，它仅适用于较小规模的集群环境。中级集群环境应该使用全局对等BGP模型（Global BGP peers），以在同一二层网络中使用一个或一组BGP反射器构建BGP网络环境。而大型集群环境需要使用每节点对等BGP模型（Per-node BGP peers），即分布式BGP反射器模型，一个典型的用法是将每个节点都配置为自带BGP反射器接入机架顶部交换机上的路由反射器。
9.4 使用BGP而非IPIP
事实上，仅在那些不支持用户自定义BGP配置的网络中才需要使用IPIP的隧道通信类型。如果有一个自主可控的网络环境且部署规模较大时，可以考虑启用BGP的通信类型降低网络开销以提升传输性能，并且应该部署BGP反射器来提高路由学习效率。
参考资料
Calico官网: www.projectcalico.org
k8s网络之Calico网络: https://www.cnblogs.com/goldsunshine/p/10701242.html#mxAMjXzT
kubernetes容器网络: https://tech.ipalfish.com/blog/2020/03/06/kubernetes_container_network/ (伴鱼团队)
以上是关于Calico的入门和网络优化的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章