Kubernetes集群里容器之间的通讯方式

https://www.cnblogs.com/kevingrace/p/5575666.html

Kubernetes集群里面容器是存在于pod里面的，所以容器之间通讯，一般分为三种类型： -> pod内部容器之间 -> pod与pod容器之间 -> pod访问service服务

1）pod内部容器之间 这种情况下容器通讯比较简单，因为k8s pod内部容器是共享网络空间的，所以容器直接可以使用localhost访问其他容器。k8s在启动容器的时候会先启动一个pause容器，这个容器就是实现这个功能的。

2）pod与pod容器之间 这种类型又可以分为两种情况： -> 两个pod在同一台主机上面 -> 两个pod分布在不同主机之上 第一种情况，就比较简单了，就是docker默认的docker网桥互连容器。 第二种情况需要更为复杂的网络模型了，k8s官方推荐的是使用flannel组建一个大二层扁平网络，pod的ip分配由flannel统一分配，通讯过程也是走flannel的网桥。比如:

12	# docker --daemon --bip=172.17.18.1/24注意，这其中的"--bip=172.17.18.1/24"这个参数，它限制了所在节点容器获得的IP范围。

每个node上面都会创建一个flannel0虚拟网卡，用于跨node之间通讯。所以容器直接可以直接使用pod id进行通讯。跨节点通讯时，发送端数据会从docker0路由到flannel0虚拟网卡，接收端数据会从flannel0路由到docker0，这是因为flannel会添加一个路由。

12345678	发送端：# route -n172.17.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 flannel0172.17.13.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 docker0 接收端：172.18.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 flannel0172.17.12.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 docker0

例如现在有一个数据包要从IP为172.17.13.2的容器发到IP为172.17.12.2的容器。根据数据发送节点的路由表，它只与172.17.0.0/16匹配这条记录匹配，因此数据从docker0出来以后就被投递到了flannel0。同理在目标节点，由于投递的地址是一个容器，因此目的地址一定会落在docker0对于的172.17.12.0/24这个记录上，自然的被投递到了docker0网卡。

flannel的原理: 是将网络包封装在udp里面，所以发送端和接收端需要装包和解包，对性能有一定的影响。除了flannel，k8s也支持其他的网络模型，比较有名的还有calico。

3）pod 访问service服务 这里涉及到k8s里面一个重要的概念service。它是一个服务的抽象，通过label（k8s会根据service和pod直接的关系创建endpoint，可以通过“kubectl get ep”查看）关联到后端的pod容器。Service分配的ip叫cluster ip是一个虚拟ip（相对固定，除非删除service），这个ip只能在k8s集群内部使用，如果service需要对外提供，只能使用Nodeport方式映射到主机上，使用主机的ip和端口对外提供服务。（另外还可以使用LoadBalance方式，但这种方式是在gce这样的云环境里面使用的 ）。

节点上面有个kube-proxy进程，这个进程从master apiserver获取信息，感知service和endpoint的创建，然后做下面两个事情： -> 为每个service 在集群中每个节点上面创建一个随机端口，任何该端口上面的连接会代理到相应的pod -> 集群中每个节点安装iptables规则，用于clusterip + port路由到上一步定义的随机端口上面，所以集群中每个node上面都有service的转发规则：

1234	KUBE-PORTALS-CONTAINER 从容器中通过service cluster ip和端口访问service的请求KUBE-PORTALS-HOST 从主机中通过service cluster ip和端口访问service的请求KUBE-NODEPORT-CONTAINER 从容器中通过service nodeport端口访问service的请求KUBE-NODEPORT-HOST 从主机中通过service nodeport端口访问service的请求。

比如下面是一个测试环境内容:

1234

-A KUBE-NODEPORT-CONTAINER -p tcp -m comment --comment "smart/ccdb:port1521" -m tcp --dport 50171 -j REDIRECT --to-ports 52244-A KUBE-NODEPORT-HOST -p tcp -m comment --comment "smart/ccdb:port1521" -m tcp --dport 50171 -j DNAT --to-destination 10.45.25.227:52244-A KUBE-PORTALS-CONTAINER -d 10.254.120.169/32 -p tcp -m comment --comment "smart/ccdb:port1521" -m tcp --dport 1521 -j REDIRECT --to-ports 52244-A KUBE-PORTALS-HOST -d 10.254.120.169/32 -p tcp -m comment --comment "smart/ccdb:port1521" -m tcp --dport 1521 -j DNAT --to-destination 10.45.25.227:5224452244

这些就是kube-proxy针对service “"smart/ccdb:port1521"” 在节点上面监听的端口。