k8s 网络

还没有部署网络。

k8s的网络类型：

k8s中的通信模式：

1，pod内部之间容器和容器之间的通信。

在同一个pod中的容器共享资源和网络，使用同一个网络命名空间。可以直接通信的。

2，同一个node节点之内不同pod之间的通信。

每一个pod都有一个全局的真实的IP地址，同一个node之间的不同的pod可以直接使用对方的IP地址进行通信。

pod1和pod2是通过docker0的网桥来进行通信。

3，不同node节点上的pod之间如何进行通信？

cni的插件：

cni是一个标准接口，用于容器运行时调用网络插件，配置容器网络，负责设置容器的网络命名空间，IP地址，路由等等参数。

flannel组件：功能就是让集群之中不同节点的docker容器具有全集群唯一的虚拟IP地址。

overlay网络，在底层物理网络的基础之上，创建一个逻辑的网络层。二层+三层的集合 二层是物理网络，三层的逻辑上的网络层。

overlay网络也是一种网络虚拟化的技术。

flannel支持的数据转发方式：

1，UDP模式，默认模式，应用转发，配置简单，但是性能最差

2，vxlan，基于内核转发，也最采用的网络类型（小集群都资源这个）

3，host-gw,(性能最好，但是配置麻烦。)

UDP模式：基于应用转发，flannel提供路由表，flannel封装数据包，解封装。

node都会有一个flannel的虚拟网卡。

flannel的作用：

1.封装数据包

2.转发通过flannel插件的路由表

要多层转发，所以性能比较差

vxlan：使用的就是overlay的虚拟隧道通信技术。二层+三层的模式。

udp基于应用层，用户。

vxlan：flannel提供路由表，内核封装接封装。

flannel1.1 接口

flannel作用：识别对应的vni的IP地址，

实验：

---------- 部署 flannel ----------

在 node01 02 节点上操作

#上传 cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz 和 flannel.tar 到 /opt 目录中

cd /opt/

docker load -i flannel.tar

导入镜像包

mkdir -p /opt/cni/bin

tar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin

在 master01 节点上操作

#上传 kube-flannel.yml 文件到 /opt/k8s 目录中，部署 CNI 网络

cd /opt/k8s

kubectl apply -f kube-flannel.yml

kubectl get pods -n kube-system

配置网络之后。

kubectl get nodes

fannel：每个发向容器的数据包进行封装，vxlan通过vtep打包数据，有内核封装数据包---转发到目标node节点。到了目标节点，还有一个解封装的过程，在发生目标pod。性能是由移动影响。

---------- 部署 Calico ----------

Calico插件：采用直接路由 的方式。BGP路由。不需要修改报文，统一直接通过路由表转发，路由表会很复杂，运行维护的要求比较高。

BGP模式的特点：交换路由信息的外部网关协议，可以连接不同的节点，node可能不是一个网段。BGP会自动寻址，自动选择可靠的。最佳的，而且是动态的路由选择。自动识别相邻的路由设备。

calico不使用overlay，也不需要交换，直接通过虚拟路由实现，每一台虚拟路由都通过BGP转发。

核心组件：

felix：也是运行在主机的一个个pod，一个进程，k8s，daemonset的方式部署的pod。

daemont set 会在每个node节点部署相同的pod，后台运行的方式。

负责在宿主机上插入路由规则，维护calico需要的网络设备。网络接口的管理，监听，路由等等。

BGP Client：bird BGP的客户端，专门负责在集群中分发路由规则的信息。每一个节点都会有一个BGP Client。

BGP协议广播的方式通知其他节点，分发路由的规则。执行网络互通。

etcd：保存路由信息，负责整个网络元数据的一致性。保证网络状态的一致和准确。

BGP：通过为ip路由表的签字来实现目标主机的可打性，

对比ipip模式，BGP没有隧道，BGP模式下，pod的数据包之间通过网卡发送到目的地。

ipip的隧道:隧道进行数据包的封装ipv4 --- ipv4.

calico的工作原理：

路由表来维护每个pod之间的通信。

创建好pod之后，添加一个设备cali veth pair设备。

虚拟网卡：veth pair是一对设备，虚拟的以太网设备。

一头连接在容器的网络命名空间

另一头连接宿主机的网络命名空间 cali

ip地址分配：veth pair连接容器的部分给容器分配一个ip地址，这个ip地址是唯一标识，宿主机也会被veth pair分配一个calico网络的镍币IP地址。和其他节点上的容器进行通信。

veth设备，容器发出的ip地址通过veth pair设备到宿主机，宿主机根据路由规则的下一跳地址，发送到网关（目标宿主机，）

数据包到达目标宿主机，veth pari设备，目标宿主机也是根据路由规则，下一跳地址，转发到目标容器。

面试问calico就是根据路由规则来转发。通过veth设备来

ipip模式当中会生成一个tunnel。数据包在tunnel内部打包。封装：宿主机ip 容器内部的IP地址。

实验：

在 master01 节点上操作

#上传 calico.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中，部署 CNI 网络

cd /opt/k8s

vim calico.yaml

修改：

安装：

kubectl apply -f calico.yaml

kubectl get pods -n kube-system

kubectl get nodes

总的管理器

创建了之后就有了一个隧道

ifconfig

总结：

面试题：

k8s当中常用的网络类型：flannel解饿calico

flannel：配置简单，功能简单，基于overlay叠加网络实现，在物理层的网络封装在一个虚拟的网络

vxlan是虚拟三层网络。

udp是默认模式

vxlan 最大的模式 vni+ip 进行转发，flannel通过路由表，内核封装和解封装

host-gw

由于封装和解封装的过程，对应数据传输的性能会有影响，没有网络策略配置的能力 UDP（协议）

默认网段：10.244.0.0/16

calico：功能强大，基于路由表进行转发，没有封装和接封装的过程。剧本网络策略的配置能力。但是路由表维护起来复杂。

模式：ipip BGP

BGP：通过为ip路由表的签字来实现目标主机的可打性，

对比ipip模式，BGP没有隧道，BGP模式下，pod的数据包之间通过网卡发送到目的地。

ipip的隧道:隧道进行数据包的封装ipv4 --- ipv4.

如果是简单的小集群：flannel

如果以后要扩容，配置网络策略：calico

我们公司比较小，用的是flannel，但是calico我也知道，

让我来部署，一般的用flannel就够了，有其他要求的话，来部署calico

coredns：

可以为集群当中的service资源创建一个域名和ip进行对应解析的关系。

service是对外提供访问的地址，现在我们加入DNS机制之后，可以之间访问服务名，

实验继续部署二进制

创建pod

kubectl create deployment nginx1 --image=nginx:1.22 --replicas=3

每创建一个pod就会创建两个个虚拟网卡：

一边连容器，一边连宿主机。

kubectl get pod -o wide查看详细信息。

---------- master02 节点部署 ----------

先每个节点做映射：

vim /etc/hosts

从 master01 节点上拷贝证书文件、各master组件的配置文件和服务管理文件到 master02 节点

scp -r /opt/etcd/ root@192.168.176.62:/opt/

scp -r /opt/kubernetes/ root@192.168.176.62:/opt

scp -r /root/.kube root@192.168.176.62:/root

scp /usr/lib/systemd/system/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler}.service root@192.168.176.62:/usr/lib/systemd/system/

修改配置文件kube-apiserver中的IP

vim /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver

//在 master02 节点上启动各服务并设置开机自启

systemctl start kube-apiserver.service

systemctl enable kube-apiserver.service

systemctl start kube-controller-manager.service

systemctl enable kube-controller-manager.service

systemctl start kube-scheduler.service

systemctl enable kube-scheduler.service

//查看node节点状态

ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/

kubectl get nodes

kubectl get nodes -o wide

------------------------------ 负载均衡部署 ------------------------------

//配置load balancer集群双机热备负载均衡（nginx实现负载均衡，keepalived实现双机热备）

在lb01、lb02节点上操作

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

setenforce 0

//配置nginx的官方在线yum源，配置本地nginx的yum源

cat > /etc/yum.repos.d/nginx.repo

[nginx]

name=nginx repo

baseurl=Index of /packages/centos/7/$basearch/

gpgcheck=0

EOF

yum install nginx -y

修改nginx配置文件，配置四层反向代理负载均衡，指定k8s群集2台master的节点ip和6443端口

vim /etc/nginx/nginx.conf

添加：

nginx -t

启动nginx服务，查看已监听6443端口

systemctl start nginx

systemctl enable nginx

netstat -natp | grep nginx

部署keepalived服务

yum install keepalived -y

//修改keepalived配置文件

vim /etc/keepalived/keepalived.conf

创建nginx状态检查脚本

vim /etc/nginx/check_nginx.sh

#!/bin/bash

/usr/bin/curl -I http://localhost &>/dev/null

if [ $? -ne 0 ];then

# /etc/init.d/keepalived stop

systemctl stop keepalived

fi

chmod +x /etc/nginx/check_nginx.sh

启动keepalived服务（一定要先启动了nginx服务，再启动keepalived服务）

systemctl start keepalived

systemctl enable keepalived

ip a #查看VIP是否生成

修改node节点上的bootstrap.kubeconfig,kubelet.kubeconfig配置文件为VIP

cd /opt/kubernetes/cfg/

vim bootstrap.kubeconfig

server: https://192.168.176.100:6443

vim kubelet.kubeconfig

server: https://192.168.176.100:6443

vim kube-proxy.kubeconfig

server: https://192.168.176.100:6443

//重启kubelet和kube-proxy服务

systemctl restart kubelet.service

systemctl restart kube-proxy.service

------------------------------ 部署 Dashboard ------------------------------

Dashboard:

仪表盘, kubenetes的可视化界面。在这个可视化界面上,可以对k8s集群进行管理。

在 master01 节点上操作

#上传 recommended.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中

cd /opt/k8s

直接运行

kubectl apply -f recommended.yaml

创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色

kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system

kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin

获取token值

kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

使用输出的token登录Dashboard

https://192.168.176.63:30001