k8s
  • Initial page
  • 序言
  • 前言
    • 发展历史
    • CNCF - 云原生计算基金会简介
    • Kubernetes与云原生应用的概念
  • 概念与原理
    • 基本概念总结
    • 开放接口
      • CRI - Container Runtime Interface
      • CNI - Container Network Interface
      • CSI - Container Storage Interface
    • 核心概念与原理
      • Kubernetes简介
      • Kubernetes架构与原理
      • 核心组件
      • 设计理念
      • 核心组件原理
        • etcd概念与原理
          • Etcd基于RAFT的一致性
          • Etcd v2 与 v3存储
        • kube-apiserver
        • kube-scheduler
        • kube-Controller Manager
        • Kubelet
        • kubectl常用命令
      • kubectl
      • kube-proxy
      • IPVS负载均衡
      • kube-dns
      • Federation-集群联邦
      • kubeadm
    • 资源对象与基本概念解析
    • 资源对象
      • Pod
        • Pod概述
        • Pod解析
        • Pod 的生命周期
        • 探针
        • Init 容器
        • Pause容器
        • Pod 安全策略
        • Pod hook
        • Pod Preset
        • pod其他设置
        • Pod中断与PDB
    • Kubernetes中的网络
      • 图解Kubernetes网络(一)
      • 图解Kubernetes网络(二)
      • 图解Kubernetes网络(三)
      • calico
      • flannel
    • 转发K8S后端服务的四种方式
    • 集群资源对象
      • Node
      • Namespace
      • Label
      • Annotation
      • Taint和Toleration(污点和容忍
      • 垃圾收集
      • Autoscaling
      • Horizontal Pod Autoscaling
        • Metrics-Server
        • Heapster
      • ReplicationController和ReplicaSet
    • 控制器资源对象
      • CronJob
      • Job
      • DaemonSet
      • Deployment
      • StatefulSet
    • 服务发现-资源对象
      • DNS原理讲解
      • Ingress 选型
      • Service
      • Ingress
    • 存储对象
      • ConfigMap
      • Volume
      • Persistent Volume(持久化卷)
      • StorageClass
      • 本地持久化存储
      • Secret
    • 策略对象
      • Resource Quota
      • SecurityContext
    • 身份对象
      • 认证
      • Service Account
      • RBAC——基于角色的访问控制
      • 准入控制
      • Network Policy
    • 资源调度
      • QoS(服务质量等级)
  • 插件扩展
    • Kubernetes的CI/CD
    • Dashboard
    • CoreDNS
    • 监控
      • 概述
      • 第1章 采集
        • Probes
        • Docker Stats
        • cAdvisor
        • Heapster
          • HPA
        • metrics-server
        • custom metrics自定义指标
        • kube-state-metrics
        • node-exporter
        • Prometheus
          • go 自定义metric
          • 本地存储
          • Prometheus概述
          • Prometheus基本架构
          • Prometheus部署方案
          • Prometheus的配置与服务发现
          • PromQL查询解析
          • Prometheus数据可视化
          • Prometheus存储机制
        • Sysdig
        • Untitled
      • 自定义监控
      • Custom-Metrics及Prometheus监控系统
      • grafana各种类型监控-实用
    • 日志
    • 存储
      • Kubernetes Ceph 工作原理详解
    • Metrics
    • GPU
    • Cluster AutoScaler
    • CI/CD
      • 基于DOCKER的CI工具—DRONE
      • DRONE安装指南
      • 如何使用DRONE
      • Drone
      • Jenkins
        • jenkins 集成 keycloak 认证
    • 50个免费的Kubernetes工具盘点
      • Kube集群部署工具
      • 监控工具
      • 测试工具
      • 安全工具
      • 实用的CLI工具
      • 开发工具
      • 无服务器/函数工具
      • 原生服务发现
      • 原生可视化与控制
    • Untitled
  • 领域应用
    • Istio
      • Helm安装
      • 安装并试用Istio service mesh
      • 示例应用部署
      • Bookinfo 应用-
      • 配置请求的路由规则
      • 故障注入
      • 流量转移
      • Istio流量管理实现机制深度解析
      • istio:监控能力介绍
      • Istio 04:Istio性能及扩展性介绍
      • Untitled
  • 实践
    • 大规模集群
    • 高可用
  • k8s运维排查
    • 常用命令
    • Kubernetes之YAML文件
      • yaml文件例子--pod
      • yaml文件例子--rc
    • Kubernetes运维
      • 集群管理
      • 集群与应用监控
      • 日志收集与管理
      • 常见问题定位
      • 权限管理RBAC
    • 排错概览
    • 集群排错
      • kubernetes集群管理常用命令一
    • Pod 排错
    • 网络排错
      • 容器内抓包定位网络问题
    • PV 排错
    • Windows 排错
    • 云平台排错
    • 集群安装脚本
    • 排错工具
    • 常见问题
      • k8s故障解决干货文档链接
      • 记一次Docker/Kubernetes上无法解释的连接超时原因探寻之旅
      • service没有负载均衡
      • kubernetes集群etcd空间配额2G的坑优化
    • K8S--100问
      • 解决 Docker 日志文件太大的问题
      • Kubernetes集群里容器之间的通讯方式
      • k8s 优化
      • lxcfs 在容器内显示容器的 CPU、内存状态
      • kubectl 创建 Pod流程
      • k8s网络-iptables
      • k8s底层网络原理
      • 网络排查
      • kubectl top 和 cadvisor metric ,docker state不一致的问题
      • 容器挂载数据卷的几种情况
      • 容器的终止流程
      • Kubernetes 中如何保证优雅地停止 Pod
      • K8S的apiVersion
      • 如何在Pod中执行宿主机上的命令
      • 创建 Pod 流程
      • k8s主要组件说明
      • 节点网络规划
      • Deployment管理方式
      • pod的分配方式
  • 深入浅出k8s
    • 说明
    • k8s发布策略介绍
    • oom kill原理讲解
    • Kubernetes 的架构设计与实现原理
  • 附录
    • CKA认证
    • 生态圈
    • 资讯快报
      • 2018态势回顾与2019年前景展望
      • Untitled
    • 学习资源
    • 参考文档
    • Kubernetes版本更新日志
      • Kubernetes 1.14 更新日志
      • Kubernetes 1.13 更新日志
      • Kubernetes1.12更新日志
      • Kubernetes1.10更新日志
      • Kubernetes1.11更新日志
  • 思维导图
    • k8s
    • DEVOPS
  • DEVOPS
    • 开源仓库-nexus
      • 一,nexus的安装
      • 二,使用nexus3配置docker私有仓库
      • 三,使用nexus3配置maven私有仓库
      • 四,nexus-3.14.0升级到3.15.2
      • 五,nexus3搭建golang私服
    • vpn
      • openvpn
    • Tcpdump 示例教程
    • Ipsec VPN-centos7使用strangwang搭建vpn
    • yum安装redis及常用指令
    • 数据库
      • mysql表操作
      • mysql 库常用操作及备份还原
      • MySQL 优化实施方案
    • NSQ
      • nsq问题解答
      • 选型
      • docker-compose部署 简单nsq 集群
    • 部署Redis集群
    • zookeeper安装及使用
    • Etcd
      • Untitled
      • Etcd配置
  • k8s系统完整部署
    • CentOS7.5 使用二进制程序部署Kubernetes1.12.2
    • 二进制的方式部署 K8S-1.16 高可用集群
    • CoreOS部署Kubernetes集群
    • EFK
      • 日志-kafka
      • logstash的部署、整合ELK+Filebeat
      • 应用日志收集
      • ES搭建
      • es集群部署
      • ElasticSearch技术原理
      • Elasticsearch操作
      • kibana
      • kibana简单使用
      • 非K8S主机部署Filebat
    • 镜像仓库-Harbor
    • Harbor 2.6.2安装
    • cURL 命令获取本机外网 IP
    • Shell 解析 JSON
    • 制作 gitbook 文档镜像,运行在 K8S 上
    • Kubernetes 之 MySQL 持久存储和故障转移
    • 如何删除etcd上的旧数据
    • Git 实战教程
  • 生活
    • 信合.阳光城
Powered by GitBook
On this page
  1. 概念与原理
  2. Kubernetes中的网络

图解Kubernetes网络(三)

Previous图解Kubernetes网络(二)Nextcalico

Last updated 6 years ago

集群动力学

由于Kubernetes(更通用的说法是分布式系统)天生具有不断变化的特性,因此它的Pod(以及Pod的IP)总是在改变。变化的原因可以是针对不可预测的Pod或节点崩溃而进行的滚动升级和扩展。这使得Pod IP不能直接用于通信。 我们看一下Kubernetes Service,它是一个虚拟IP,并伴随着一组Pod IP作为Endpoint(通过标签选择器识别)。它们充当虚拟负载均衡器,其IP保持不变,而后端Pod IP可能会不断变化。 Kubernetes Srvice对象的标签选择器 整个虚拟IP的实现实际上是一组iptables(最新版本可以选择使用IPVS,但这是另一个讨论)规则,由Kubernetes组件kube-proxy管理。 这个名字现在实际上是误导性的。 它在v 1.0之前确实是一个代理,并且由于其实现是内核空间和用户空间之间的不断复制,它变得非常耗费资源并且速度较慢。 现在,它只是一个控制器,就像Kubernetes中的许多其它控制器一样,它watch api server的endpoint的更改并相应地更新iptables规则。 有了这些iptables规则,每当数据包发往Service IP时,它就进行DNAT(DNAT=目标网络地址转换)操作,这意味着目标IP从Service IP更改为其中一个Endpoint - Pod IP - 由iptables随机选择。这可确保负载均匀分布在后端Pod中。 iptables DNAT 当这个DNAT发生时,这个信息存储在conntrack中——它是Linux连接跟踪表(存储iptables已完成的5元组翻译:protocol,srcIP,srcPort,dstIP,dstPort)。 这样当请求回来时,它可以取消DNAT,这意味着将源IP从Pod IP更改为Service IP。 这样,客户端就不用关心后台如何处理数据包流。 conntrack表中的5元组实例 因此通过使用Kubernetes Service,我们可以使用相同的端口而不会发生任何冲突(因为我们可以将端口重新映射到Endpoint)。 这使服务发现变得非常容易。 我们可以使用内部DNS并对服务主机名进行硬编码。 我们甚至可以使用Kubernetes预设的服务主机和端口环境变量。 小建议:采取第二种方法,你可节省大量不必要的DNS调用!

出站流量

到目前为止我们讨论的Kubernetes Service是在一个集群内工作。但是,在大多数实际情况中,应用程序需要访问一些外部api /网站。 通常,节点可以同时具有私有IP和公共IP。对于互联网访问,这些公共和私有IP存在某种1:1的NAT,特别是在云环境中。 对于从节点到某些外部IP的普通通信,源IP从节点的专用IP更改为其出站数据包的公共IP,入站的响应数据包则刚好相反。但是,当Pod发出与外部IP的连接时,源IP是Pod IP,云提供商的NAT机制不知道该IP。因此它将丢弃具有除节点IP之外的源IP的数据包。 因此你可能也猜对了,我们将使用更多的iptables!这些规则也由kube-proxy添加,执行SNAT(源网络地址转换),即IP MASQUERADE。它告诉内核使用此数据包发出的网络接口的IP,代替源Pod IP。同时保留conntrack条目以进行反SNAT操作。

入站流量

到目前为止一切都很好。Pod可以互相交谈,也可以访问互联网。但我们仍然缺少关键部分 - 为用户请求流量提供服务。截至目前,有两种主要方法可以做到这一点:

NodePort /云负载均衡器(L4 - IP和端口)

将服务类型设置为NodePort将会为服务分配范围为30000-33000的nodePort。即使在特定节点上没有运行Pod,此nodePort也会在每个节点上打开。此NodePort上的入站流量将再次使用iptables发送到其中一个Pod(该Pod甚至可能在其它节点上!)。 云环境中的LoadBalancer服务类型将在所有节点之前创建云负载均衡器(例如ELB),命中相同的nodePort。

Ingress(L7 - HTTP / TCP)

许多不同的工具,如Nginx,Traefik,HAProxy等,保留了http主机名/路径和各自后端的映射。通常这是基于负载均衡器和nodePort的流量入口点,其优点是我们可以有一个入口处理所有服务的入站流量,而不需要多个nodePort和负载均衡器。

网络策略

可以把它想象为Pod的安全组/ ACL。 NetworkPolicy规则允许/拒绝跨Pod的流量。确切的实现取决于网络层/CNI,但大多数只使用iptables。 目前为止就这样了。 在的中,我们研究了Kubernetes网络的基础以及overlay网络的工作原理。 现在我们知道Service抽象是如何在一个动态集群内起作用并使服务发现变得非常容易。我们还介绍了出站和入站流量的工作原理以及网络策略如何对群集内的安全性起作用。

前面
部分
3.png
4.png
2.png