Kubernetes之部署calico网络

部署calico网络

 Calico组件：

     Felix：Calico agent     运行在每台node上，为容器设置网络信息：IP,路由规则，iptable规则等

     etcd：calico后端存储

     BIRD:  BGP Client： 负责把Felix在各node上设置的路由信息广播到Calico网络( 通过BGP协议)。

     BGP Route Reflector： 大规模集群的分级路由分发。

     calico： calico命令行管理工具

为各Node部署calico的步骤如下：

参照官方文档：https://docs.projectcalico.org/v2.6/getting-started/kubernetes/installation/hosted/hosted 

1、下载部署的yaml文件：

wget https://docs.projectcalico.org/v2.6/getting-started/kubernetes/installation/rbac.yaml
wget https://docs.projectcalico.org/v2.6/getting-started/kubernetes/installation/hosted/calico.yaml

2、对于RBAC文件，不用做修改，直接创建即可：

calico# /data/calico.yaml# kubectl create -f calico-rbac.yaml 
clusterrole "calico-kube-controllers" created
clusterrolebinding "calico-kube-controllers" created
clusterrole "calico-node" created
clusterrolebinding "calico-node" created

3、配置calico

calico# vim calico.yaml
data:
  # Configure this with the location of your etcd cluster.
  etcd_endpoints: "https://10.3.1.15:2379,https://10.3.1.16:2379,https://10.3.1.17:2379"
  
  # If you're using TLS enabled etcd uncomment the following.
  # You must also populate the Secret below with these files.  
  etcd_ca: "/calico-secrets/etcd-ca"   #取消原来的注释即可
  etcd_cert: "/calico-secrets/etcd-cert"
  etcd_key: "/calico-secrets/etcd-key"
  
  
apiVersion: v1
kind: Secret
type: Opaque
metadata:
  name: calico-etcd-secrets
  namespace: kube-system
data:  
 etcd-key: (cat /etc/kubernetes/ssl/etcd-key.pem | base64 | tr -d '\n') #将输出结果填写在这里
  etcd-cert: (cat /etc/kubernetes/ssl/etcd.pem | base64 | tr -d '\n') #将输出结果填写在这里
  etcd-ca: (cat /etc/kubernetes/ssl/ca.pem | base64 | tr -d '\n') #将输出结果填写在这里
   #如果etcd没用启用tls则为null 
  #上面是必须要修改的参数，文件中有一个参数是设置pod network地址的，根据实际情况做修改：
   - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
     value: "192.168.0.0/16"

关于ConfigMap部分主要参数如下：

    etcd_endpoints：Calico使用etcd来保存网络拓扑和状态，该参数指定etcd的地址，可以使用K8S Master所用的etcd，也可以另外搭建。

    calico_backend：Calico的后端，默认为bird。

    cni_network_config：符合CNI规范的网络配置，其中type=calico表示，Kubelet从 CNI_PATH(默认为/opt/cni/bin)找名为calico的可执行文件，用于容器IP地址的分配。

etcd如果配置了TLS安全认证，则还需要指定相应的ca、cert、key等文件

关于通过DaemonSet部署的calico-node服务的主要参数：

      该POD中主包括如下两个容器：

          calico-node：calico服务程序，用于设置Pod的网络资源，保证pod的网络与各Node互联互通，它还需要以HostNetwork模式运行，直接使用宿主机网络。

          install-cni：在各Node上安装CNI二进制文件到/opt/cni/bin目录下，并安装相应的网络配置文件到/etc/cni/net.d目录下。

    

      calico-node服务的主要参数：

         CALICO_IPV4POOL_CIDR： Calico IPAM的IP地址池，Pod的IP地址将从该池中进行分配。

         CALICO_IPV4POOL_IPIP：是否启用IPIP模式，启用IPIP模式时，Calico将在node上创建一个tunl0的虚拟隧道。

         FELIX_LOGSEVERITYSCREEN： 日志级别。

         FELIX_IPV6SUPPORT ： 是否启用IPV6。

      IP Pool可以使用两种模式：BGP或IPIP。使用IPIP模式时，设置 CALICO_IPV4POOL_IPIP="always"，不使用IPIP模式时，设置为"off"，此时将使用BGP模式。

      IPIP是一种将各Node的路由之间做一个tunnel，再把两个网络连接起来的模式，启用IPIP模式时，Calico将在各Node上创建一个名为"tunl0"的虚拟网络接口。

4、创建：

calico# kubectl create -f calico.yaml 
configmap "calico-config" created
secret "calico-etcd-secrets" created
daemonset "calico-node" created
deployment "calico-kube-controllers" created
deployment "calico-policy-controller" created
serviceaccount "calico-kube-controllers" created
serviceaccount "calico-node" created

calico# kubectl get deployment,pod -n kube-system 
NAME                              DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deploy/calico-kube-controllers    1         1         1            1           4m
deploy/calico-policy-controller   0         0         0            0           4m

NAME                                           READY     STATUS    RESTARTS   AGE
po/calico-kube-controllers-56d9f8c44c-6hftd    1/1       Running   0          4m
po/calico-node-6k827                           2/2       Running   0          4m
po/calico-node-wfbpz                           2/2       Running   0          4m
#calico-node用的是daemonset，会在每个node上启动一个

创建的资源如下：

 DaemonSet： 
     name: calico-node 这个pod里运行两个容器
	 hostNetwork: true
	 serviceAccountName: calico-node
	 两个容器：
	      name: calico-node
	      image: quay.io/calico/node:v2.6.5
	
	      name: install-cni
	      image: quay.io/calico/cni:v1.11.2
	      command: ["/install-cni.sh"]
	          
	

  Deployment
      name ---calico-kube-controllers replicas: 1   #网络策略控制器
      serviceAccountName: calico-kube-controllers
      containers：        
        - name: calico-kube-controllers
          image: quay.io/calico/kube-controllers:v1.0.2

 

5、修改kubelet配置：

    设置各node上Kubelet服务的启动参数： --network-plugin=cni， 可能还要加上这两个参数：

       --cni-conf-dir  CNI插件的配置文件目录，默认为/etc/cni/net.d 该目录下的配置文件内容需要符合CNI规范

       --cni-bin-dir： CNI插件的可执行文件目录，默认为/opt/cni/bin

    设置 master上的kube-apiserver服务的启动参数: --allow-privileged=true (因为calico-node需要以特权模式运行在各node上)

    设置好后，重新启动kubelet。

     

这样通过calico就完成了Node间容器网络的设置 ，在后续的pod创建过程中，Kubelet将通过CNI接口调用 calico进行Pod的网络设置包括IP地址，路由规则，Iptables规则 

6，验证各Node间网络联通性:

kubelet启动后主机上就生成了一个tunl0接口。
#第一台Node查看：
root@node1# ip route
192.168.77.192/26 via 10.3.1.17 dev tunl0  proto bird onlink 

#第二台Node查看：
root@node2# ip route
192.168.150.192/26 via 10.3.1.16 dev tunl0  proto bird onlink 


#每台node上都自动设置了到其它node上pod网络的路由，去往其它节点的路都是通过tunl0接口，这就是IPIP模式。

     如果设置CALICO_IPV4POOL_IPIP="off" ，即不使用IPIP模式，则Calico将不会创建tunl0网络接口，路由规则直接使用物理机网卡作为路由器转发。