Kubernetes - [02] 网络通讯方式

题记部分

一、网络通讯模式

  Kubernetes的网络模型假定了所有Pod都在一个可以直接连通的扁平的网络空间中，这在（GCEGoogle 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。

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之间通讯：各节点的iptables规则

二、网络解决方案 k8s + Flannel

  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。

三、ETCD和Flannel的关联

（1）存储管理Flannel可分配的IP地址资源

（2）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

四、不同情况下网络通信方式

（1）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

（2）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与Pod2在同一台机器，由docker0网桥直接转发请求至Pod2，不需要经过Flannel

（3）Pod至Service的网络:目前基于性能考虑，全部为iptables维护和转发

（4）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

（5）外网访问 Pod:Service

五、组件通讯示意图

节点网络是真实的网络，Pod网络和Service网络则是虚拟的

— 业精于勤荒于嬉，行成于思毁于随 —