Kubernetes网络分析之Flannel

Flannel是cereos开源的CNI网络插件,下图flannel官网提供的一个数据包经过封包、传输以及拆包的示意图,从这个图片中可以看出两台机器的docker0分别处于不同的段:10.1.20.1/24 和 10.1.15.1/24 ,如果从Web App Frontend1 pod(10.1.15.2)去连接另一台主机上的Backend Service2 pod(10.1.20.3),网络包从宿主机192.168.0.100发往192.168.0.200,内层容器的数据包被封装到宿主机的UDP里面,并且在外层包装了宿主机的IP和mac地址。这就是一个经典的overlay网络,因为容器的IP是一个内部IP,无法从跨宿主机通信,所以容器的网络互通,需要承载到宿主机的网络之上。

flannel支持多种网络模式,常用的是vxlan、UDP、hostgw、ipip以及gce和阿里云等,vxlan和UDP的区别是:vxlan是内核封包,而UDP是flanneld用户态程序封包,所以UDP的方式性能会稍差;hostgw模式是一种主机网关模式,容器到另外一个主机上容器的网关设置成所在主机的网卡地址,这个和calico非常相似,只不过calico是通过BGP声明,而hostgw是通过中心的etcd分发,所以hostgw是直连模式,不需要通过overlay封包和拆包,性能比较高,但hostgw模式最大的缺点是必须是在一个二层网络中,毕竟下一跳的路由需要在邻居表中,否则无法通行。

在实际的生产环境中,最常用的还是vxlan模式,我们先看工作原理,然后通过源码解析实现过程。

安装的过程非常简单,主要分为两步:

第一步安装flannel

yum install flannel 或者通过kubernetes的daemonset方式启动,配置flannel用的etcd地址

第二步配置集群网络

curl -L http://etcdurl:2379/v2/keys/flannel/network/config -XPUT -d value="{"Network"":""172.16.0.0/16""

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