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部署CNI网络组件+k8s多master集群部署+负载均衡

一、环境部署

主机 服务

192.168.91.5 

K8S集群master01
192.168.91.8  K8S集群master02
192.168.91.6 K8S集群node01
192.168.91.7 K8S集群node02
192.168.91.9  负载均衡nginx+keepalive01(master)
192.168.91.10  负载均衡nginx+keepalive02(backup)

二、部署flannel 


  2.1叙述


K8S 中 Pod 网络通信:

  • Pod内容器与容器之间的通信

  在同一个 Pod 内的容器(Pod 内的容器是不会跨宿主机的)共享同一个网络命名空间,相当于它们在同一台机器上一样,可以用 localhost 地址访问彼此的端口。

  • 同一个Node内Pod之间的通信

  每个 Pod 都有一个真实的全局 IP 地址,同一个 Node 内的不同 Pod 之间可以直接采用对方 Pod 的 IP 地址进行通信,Pod1 与 Pod2 都是通过 Veth 连接到同一个 docker0/cni0 网桥,网段相同,所以它们之间可以直接通信。

  • 不同Node上Pod之间的通信

  Pod 地址与 docker0 在同一网段,docker0 网段与宿主机网卡是两个不同的网段,且不同 Node 之间的通信只能通过宿主机的物理网卡进行。
要想实现不同 Node 上 Pod 之间的通信,就必须想办法通过主机的物理网卡 IP 地址进行寻址和通信。因此要满足两个条件:Pod 的 IP 不能冲突;将 Pod 的 IP 和所在的 Node 的 IP 关联起来,通过这个关联让不同 Node 上 Pod 之间直接通过内网 IP 地址通信。

  Overlay Network:叠加网络,在二层或者三层基础网络上叠加的一种虚拟网络技术模式,该网络中的主机通过虚拟链路隧道连接起来。
通过Overlay技术(可以理解成隧道技术),在原始报文外再包一层四层协议(UDP协议),通过主机网络进行路由转发。这种方式性能有一定损耗,主要体现在对原始报文的修改。目前Overlay主要采用VXLAN。

  VXLAN:将源数据包封装到UDP中,并使用基础网络的IP/MAC作为外层报文头进行封装,然后在以太网上传输,到达目的地后由隧道端点解封装并将数据发送给目标地址

    Flannel:Flannel 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


    Flannel 是 Overlay 网络的一种,也是将 TCP 源数据包封装在另一种网络包里面进行路由转发和通信,目前支持 UDP、VXLAN、Host-gw 3种数据转发方式。

    Flannel UDP 模式的工作原理:

  • 数据从主机 A 上 Pod 的源容器中发出后,经由所在主机的 docker0/cni0 网络接口转发到 flannel0 接口,flanneld 服务监听在 flannel0 虚拟网卡的另外一端。
  • Flannel 通过 Etcd 服务维护了一张节点间的路由表。源主机 A 的 flanneld 服务将原本的数据内容封装到 UDP 报文中, 根据自己的路由表通过物理网卡投递给目的节点主机 B 的 flanneld 服务,数据到达以后被解包,然后直接进入目的节点的 flannel0 接口, 之后被转发到目的主机的 docker0/cni0 网桥,最后就像本机容器通信一样由 docker0/cni0 转发到目标容器。

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


由于UDP模式是在用户态做转发,会多一次报文隧道封装,因此性能上会比在内核态做转发的VXLAN模式差。

#VXLAN 模式:
VXLAN 模式使用比较简单,flannel 会在各节点生成一个 flannel.1 的 VXLAN 网卡(VTEP设备,负责 VX

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