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k8s-10 cni 网络

news 2025/9/14 11:29:18

k8s通过CNI接口接入其他网络插件来实现网络通讯。目前比较流行的插件有flannel,calico等。

CNI插件存放位置: # cat /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist

插件使用的解决方案如下:
虚拟网桥，虚拟网卡，多个容器共用一个虚拟网卡进行通信。多路复用: MacVLAN，多个容器共用一个物理网卡进行通信硬件交换: SR-LOV，一个物理网卡可以虚拟出多个接口，这个性能最好。
容器间通信: 同一个pod内的多个容器间的通信，通过lo即可实现;

插件使用的解决方案如下:
虚拟网桥，虚拟网卡，多个容器共用一个虚拟网卡进行通信。多路复用: MacVLAN，多个容器共用一个物理网卡进行通信硬件交换: SR-LOV，一个物理网卡可以虚拟出多个接口，这个性能最好。

容器间的通信，通过lo即可实现;

pod之间的通信:
同一节点的pod之间通过cni网桥转发数据包。
不同节点的pod之间的通信需要网络插件支持.
pod和service通信: 通过iptables或ipvs实现通信，ipvs取代不了iptables，因为ipvs只能做
负载均衡，而做不了nat转换。
pod和外网通信: iptables的MASQUERADE
Service与集群外部客户端的通信; (ingress、nodeport、loadbalancer)

Flannel vxlan模式跨主机通信原理

在同一个节点上的pod 流量通过cni网桥可以直接进行转发，不用出去

如果一个容器要访问另一个容器：很明显要跨主机，数据包通过flannel(其实就是隧道) 知道另一边的mac地址，就可以拿到另一边的ip地址，然后构建常规的以太网数据包，然后承载内部数据帧出去，另一边在封装常规的以太网头部的时候，需要对端的ip 和mac

对端的IP和mac 可以直接在arp表里面获取

数据包到达另一边开始解包，发现有flannel.1 会交给这边的lflannel.1这个设备来进行解包最后通过网桥直接进行转发

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falnnel网络

VXLAN.即Virtual Extensible LAN (虚拟可扩展局域网)拟化技术。VXLAN可以完全在内核态实现封装和解封装工作，从而通过“隧道”机制，构建出覆盖网络(Overlay Network)
是Linux本身支持的一网种网络虚

VTEP:VXLAN Tunnel End Point (虚拟隧道端点)，在Flannel中 VNI的默认值是1，这也是为什么宿主机的VTEP设备都叫flannel.1的原因。

Cni0:网桥设备，每创建一个pod都会创建一对 veth pair。其中一端是pod中的eth0，另一端
是Cni0网桥中的端口(网卡)。

Flannel.1 TUN设备(虚拟网卡)，用来进行vxlan 报文的处理(封包和解包)。不同node之间的pod数据流量都从overlay设备以隧道的形式发送到对端

Flanneld: flannel在每个主机中运行flanneld作为agent，它会为所在主机从集群的网络地址空间中，获取一个小的网段subnet，本主机内所有容器的IP地址都将从中分配。同时Flanneld监听K8s集群数据库，为flannel.1设备提供封装数据时必要的mac、ip等网络数据信息

flannel支持多种后端:

一：Vxlan :1.vxlan 报文封装，默认 2.Diectrouting 直接跨路由，跨网段使用vxlan,同网段使用host-gw模式

二：host-gw 主机网关，性能好，但只能在二层网络中，不支持网络，如果有成千上万的pod ,容易产生广播风暴，不推荐

UDP 性能差，不推荐

flannel网络插件

使用host-gw模式

重启pod 生效

此时每个网段直接来了个静态路由

calico网络插件

部署

删除flannel插件

删除所有节点上flannel配置文件,避免冲突

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calico网络插件

官网: https://docs.projectcalico.org/getting-started/kubernetes/selfmanaged-onprem/onpremises

calico简介

flannel实现的是网络通信，calico的特性是在pod之间的隔离。通过BGP路由，但大规模端点的拓扑计算和收敛往往需要一定的时间和计算资源。纯三层的转发，中间没有任何的NAT和overlay，转发效率最好Calico 仅依赖三层路由可达。Calico 较少的依赖性使它能适配所有 VMContainer、白盒或者混合环境场景

calico支持网络策略

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