Kubernetes之部署calico网络Update

部署calico网络

Calico组件介绍：

• 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

calico的部署：

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：

   $ 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

   $ 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。
• ALICO_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：

$ 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。