k8s容器通信-flannel网络.docx

flannel，k8s的网络模型，为k8s集群内的容器提供网络服务的组件。 主要作用： 为集群内所有容器提供一个扁平化的网络环境，即：所有容器在flannel提供的网络平面上可以看作是在同一网段，自由通信。其模型为全部的容器使用一个network，然后在每个host上从network中划分一个子网subnet。为host上的容器创建网络时，从subnet中划分一个ip给容器。这样就大大提高了容器之间工作效率，不用考虑IP转换问题。 Flannel 是 Kubernetes (k8s) 集群中用于实现跨主机容器间通信的关键组件。它构建了一个扁平化的网络环境，使得集群内的所有容器仿佛位于同一个网络段，能够自由地相互通信，无需考虑 IP 转换问题。在 k8s 中，每个节点（node）运行着 Docker，Docker 会自动创建一个名为 docker0 的虚拟网桥，为该节点上的容器分配 IP 地址。然而，当容器分布在不同的节点上时，如果都使用相同的默认网段（如 172.17.0.0/16），就会出现 IP 冲突。 为了解决这个问题，Flannel 提供了一种网络覆盖（overlay network）方案。它将整个集群视为一个大网络，并为每个节点分配一个子网，这些子网来自一个共同的大网段，比如 10.0.0.0/16。这样，节点 A、B 和 C 可能分别获得 10.0.1.0/24、10.0.2.0/24 和 10.0.3.0/24 这样的子网。Flannel 使用 etcd 存储网络配置，确保每个节点都能获取到正确的子网信息。 在安装 Flannel 的过程中，通常需要执行以下步骤： 1. 下载 Flannel 的二进制文件并将其放置在可执行路径，例如 `/opt/kubernetes/bin/`。 2. 编辑 Flannel 的配置，指定 etcd 的地址和要分配的网络段，如 `./flannel.sh http://192.168.56.11:2379 10.2.0.0/16`。 3. 启动 Flannel 服务并设置为开机启动，命令可能包括 `systemctl start flannel` 和 `systemctl enable flannel`。 4. 验证 Flannel 的状态，使用 `systemctl status flannel`。 安装完成后，Flannel 会接管原有的 docker0 网桥，创建一个新的 flannel.0 网桥，为节点上的容器提供网络连接。flannel.0 网桥的 IP 地址表示了节点在大网络中的子网，例如 `10.2.97.0/24`。这样，每个节点的容器都将被分配到相应子网中的 IP，确保跨节点的容器通信不会发生 IP 冲突。 Flannel 实现网络通信的方式主要有 VXLAN 和 UDP 两种模式。VXLAN 模式通过在数据包上添加一个额外的头来封装网络流量，从而允许跨网络通信，适用于大多数生产环境。UDP 模式则相对简单，但可能会有性能损失，更适合测试环境。 Flannel 在 k8s 集群中的作用是至关重要的，它为容器提供了高效的网络通信机制，确保了服务的可伸缩性和高可用性。通过统一的网络规划和子网分配，Flannel 解决了分布式环境中常见的 IP 冲突问题，为 Kubernetes 提供了一个可靠的网络基础架构。