K8S网络通讯方式

网络通讯方式

网络通讯模式-1

Kubernetes的网络模式假定了所有pod都在一个可以直接连通的扁平的网路空间中，这在GCE（Google Compute Engine）里面是现成的网络模型，Kubernetes假定这个网络已经存在。而在私有云里搭建Kubernetes集群，就不能假定这个网络已经存在了，我们需要自己实现这个网络假设，将不同节点上的docker容器之间的互相访问先打通，然后运行 Kubernetes。

网络通讯模式-2

同一个pod内的多个容器之间：lo
各pod之间的通讯：Overlay Network
pod与service之间的通讯：各节点的Iptables规则

网络解决方案Kubernetes+Flannel -1

Flannel是CoreOS团队针对Kubernetes设计的一个网络规划服务，简单来说，它的功能是让集群中的不同节点主机创建的Docker容器都具有全集群唯一的虚拟IP地址。而且它还能在这些IP地址之间建立一个覆盖网络（Overlay Network），通过这个覆盖网络，将数据包原封不动地传递到目标容器内

网络解决方案Kubernetes+Flannel -2

网络解决方案Kubernetes+Flannel -3

ETCD之Flannel提供说明：

• 存储管理Flannel可分配的IP地址段资源
• 监控ETCD中每个pod的实际地址，并在内存中建立维护pod节点路由表

不同情况下网络通信方式

同一个pod内部通讯：同一个pod共享同一个网络命名空间，共享同一个linux协议栈。
Pod1至Pod2

• pod1与pod2不在同一台主机，pod的地址是与docker0在同一个网段的，但docker0网段与宿主机网卡是两个完全不同的IP网段，并且不同node之间的通信只能通过宿主机的物理网卡进行。将pod的IP和所在node的ip关联起来，通过这个关联让pod可以互相访问
• pod1和pod2在同一台机器，由于Docker0网桥直接转发请求至pod2，不需要经过Flannel
  pod至Service的网络：目前基于性能考虑，全部为IPtables维护和转发
  pod到外网：pod向外网发送请求，查找路由表，转发数据包到宿主机的网卡，宿主网卡完成路由选择后，IPtables执行Masquerade，把源ip更改为宿主网卡的ip，然后向外网服务器发送请求。
  外网访问pod：Service

组件通讯示意图

K8S的三层网络：

• 节点网络
• Pod网络
• Service网络

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真实的物理网络：节点网络
虚拟网络：pod网络、service网络