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  • 网络-flannel及calico

    如上图所示,Flannel首先创建了一个名为flannel0的网桥,而且这个网桥的一端连接docker0网桥,另一端连接一个叫作flanneld的服务进程。flanneld进程上连etcd,利用etcd来管理可分配的IP地址段资源,同时监控etcd中每个Pod的实际地址,并在内存中建立了一个Pod节点路由表;flanneld进程下连docker0和物理网络,使用内存中的Pod节点路由表,将docker0发给它的数据包包装起来,利用物理网络的连接将数据包投递到目标flanneld上,从而完成Pod到Pod之间的直接地址通信。
    Flannel之间的底层通信协议的可选技术包括UDP、VxLan、AWS VPC等多种方式。通过源flanneld封包、目标flanneld解包,最终docker0收到的就是原始的数据,对容器应用来说是透明的,感觉不到中间Flannel的存在。
    Flannel每次分配的地址段都在同一个公共区域获取,从而实现不同Node上的Pod分配的IP不产生冲突。而且在Flannel分配好地址段后,其余操作由Docker完成的,Flannel通过修改Docker的启动参数将分配给它的地址段传递进去:
    --bip=172.17.18.1/24
    通过如上方式,Flannel就控制了每个Node上的docker0地址段的地址,从而保障了所有Pod的IP地址在同一个水平网络中且不产生冲突。Flannel完美地实现了对Kubernetes网络的支持,但是它引入了多个网络组件,在网络通信时需要转到flannel0网络接口,再转到用户态的flanneld程序,到对端后还需要走这个过程的反过程,所以也会引入一些网络的时延损耗。另外,Flannel模型默认采用了UDP作为底层传输协议,UDP本身是非可靠协议,虽然两端的TCP实现了可靠传输,但在大流量、高并发的应用场景下还建议多次测试。

    二 Calico组件

    2.1 calco组件简介

    Calico是一个基于BGP的纯三层的网络方案,与OpenStack、Kubernetes、AWS、GCE等云平台都能够良好地集成。Calico在每个计算节点都利用Linux Kernel实现了一个高效的vRouter来负责数据转发。每个vRouter都通过BGP1协议把在本节点上运行的容器的路由信息向整个Calico网络广播,并自动设置到达其他节点的路由转发规则。
    Calico保证所有容器之间的数据流量都是通过IP路由的方式完成互联互通的。Calico节点组网时可以直接利用数据中心的网络结构(L2或者L3),不需要额外的NAT、隧道或者Overlay Network,没有额外的封包解包,能够节约CPU运算,提高网络效率。
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    Calico在小规模集群中可以直接互联,在大规模集群中可以通过额外的BGP route reflector来完成。Calico基于iptables还提供了丰富的网络策略,实现了Kubernetes的Network Policy策略,提供容器间网络可达性限制的功能。

    2.2 Calico架构

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    Calico的主要组件:
    Felix:Calico Agent,运行在每个Node上,负责为容器设置网络资源(IP地址、路由规则、iptables规则等),保证跨主机容器网络互通。
    etcd:Calico使用的后端存储。
    BGP Client:负责把Felix在各Node上设置的路由信息通过BGP协议广播到Calico网络。
    Route Reflector:通过一个或者多个BGP Route Reflector来完成大规模集群的分级路由分发。
    CalicoCtl:Calico命令行管理工具。
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/liujunjun/p/12625718.html
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