小白到运维工程师自学之路 第七十四集 （kubernetes基于calico部署应用nginx）

一、详细介绍calico

Calico 是一种基于 BGP 的、纯三层的、容器间互通的网络方案。与 OpenStack、Kubenetes、AWS、GCE 等云平台都能够良好的集成。在虚拟化平台中，如 OpenStack、Docker 等都需要实现 workloads 之间互连，但同时也需要对容器做隔离控制，就像在Internet 中的服务仅开放 80 端口、公有云的多租户一样，提供隔离和管控机制。

而在多数的虚拟化平台实现中，通常使用二层隔离技术来实现容器的网络，这些二层技术有一些弊端，比如需要依赖 VLAN、bridge 和隧道等技术。其中 bridge 带来了复杂性，vlan 隔离和 tunnel 隧道则消耗更多的资源并对物理环境有要求，随着网络规模的增大，整体会变得越加复杂。我们尝试把 Host 当作 Internet 中的路由器，同样使用 BGP 同步路由，并使用 Iptables 来做安全访问策略，最终设计出了 Calico 方案。

（1）Calico 网络模型工作组件

1. Felix：运行在每一台 Host 的 agent 进程，主要负责网络接口管理和监听、路由、ARP管理、ACL 管理和同步、状态上报等。

2. etcd：分布式键值存储，主要负责网络元数据一致性，确保 Calico 网络状态的准确性，可以与 kubernetes 共用；

3. BGP Client（BIRD）：Calico 为每一台 Host 部署一个 BGP Client，使用 BIRD 实现。BIRD 是一个单独的持续发展的项目，实现了众多动态路由协议比如 BGP、OSPF、RIP 等。在 Calico 的角色是监听 Host 上由 Felix 注入的路由信息，然后通过 BGP 协议广播告诉剩余 Host 节点，从而实现网络互通。

4. BGP Route Reflector：在大型网络规模中，如果仅仅使用 BGP client 形成 mesh 全网互联的方案就会导致规模限制，因为所有节点之间俩俩互联，需要 N^2 个连接，为了解决这个规模问题，可以采用 BGP 的 Router Reflector 的方法，使所有 BGP Client仅与特定 RR 节点互联并做路由同步，从而大大减少连接数。

5. CalicoCtl：Calico 命令行管理工具。

（2）Calico 网络 Node 之间两种网络

1. IPIP

从字面来理解，就是把一个 IP 数据包又套在一个 IP 包里，即把 IP 层封装到 IP 层的一个 tunnel。它的作用相当于一个基于 IP 层的网桥。一般来说，普通的网桥是基于 mac 层的，根本不需 IP，而这个 ipip 则是通过两端的路由做一个 tunnel，把两个本来不通的网络通过点对点连接起来。

1. BGP

边界网关协议（Border Gateway Protocol, BGP）是互联网上一个核心的去中心化自治路由协议。它通过维护 IP 路由表或‘前缀’表来实现自治系统（AS）之间的可达性，属于矢量路由协议。BGP 不使用传统的内部网关协议（IGP）的指标，而使用基于路径、网络策略或规则集来决定路由。因此，它更适合被称为矢量性协议，而不是路由协议。BGP通俗的讲就是讲接入到机房的多条线路（如电信、联通、移动等）融合为一体，实现多线单 IP，BGP 机房的优点：服务器只需要设置一个 IP 地址，最佳访问路由是由网络上的骨干路由器根据路由跳数与其它技术指标来确定的，不会占用服务器的任何系统。

二、部署Calico网络插件（需要k8s集群）

calico.yaml直接去网上下载就可以了

https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

kubectl apply -f calico.yaml 

查看node节点状态
kubectl get nodes
查看所有pod状态
kubectl get pod --all-namespaces

下载完成

三、部署nginx应用

创建命名空间
kubectl create ns policy-demo

在 policy-demo 命名空间中创建两个副本的 Nginx Pod
vim nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
  namespace: policy-demo
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80

 

执行yaml文件
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

 

查看pod状态
kubectl get pod -n policy-demo

 下载完成

通过服务暴露nginx的80端口
kubectl expose --namespace=policy-demo deployment nginx --port=80

查看详细信息
kubectl get all -n policy-demo

通过 busybox 的 Pod 去访问 Nginx 服务
kubectl run --namespace=policy-demo access --rm -ti --image busybox /bin/sh

进入busybox输入（这个O是大写的）
wget -q nginx -O -

以上就是k8s基于calico部署应用nginx的具体操作

如有错误欢迎各位大佬批评指正，我们共同进步