Kubernetes之部署calico網絡

部署calico網絡

 Calico組件:

     Felix:Calico agent     運行在每臺node上,爲容器設置網絡信息:IP,路由規則,iptable規則等

     etcd:calico後端存儲

     BIRD:  BGP Client: 負責把Felix在各node上設置的路由信息廣播到Calico網絡( 通過BGP協議)。

     BGP Route Reflector: 大規模集羣的分級路由分發。

     calico: calico命令行管理工具



爲各Node部署calico的步驟如下

參照官方文檔:https://docs.projectcalico.org/v2.6/getting-started/kubernetes/installation/hosted/hosted 

1、下載部署的yaml文件:

wget https://docs.projectcalico.org/v2.6/getting-started/kubernetes/installation/rbac.yaml
wget https://docs.projectcalico.org/v2.6/getting-started/kubernetes/installation/hosted/calico.yaml


2、對於RBAC文件,不用做修改,直接創建即可:

calico# /data/calico.yaml# kubectl create -f calico-rbac.yaml 
clusterrole "calico-kube-controllers" created
clusterrolebinding "calico-kube-controllers" created
clusterrole "calico-node" created
clusterrolebinding "calico-node" created


3、配置calico

calico# vim calico.yaml
data:
  # Configure this with the location of your etcd cluster.
  etcd_endpoints: "https://10.3.1.15:2379,https://10.3.1.16:2379,https://10.3.1.17:2379"
  
  # If you're using TLS enabled etcd uncomment the following.
  # You must also populate the Secret below with these files.  
  etcd_ca: "/calico-secrets/etcd-ca"   #取消原來的註釋即可
  etcd_cert: "/calico-secrets/etcd-cert"
  etcd_key: "/calico-secrets/etcd-key"
  
  
apiVersion: v1
kind: Secret
type: Opaque
metadata:
  name: calico-etcd-secrets
  namespace: kube-system
data:  
 etcd-key: (cat /etc/kubernetes/ssl/etcd-key.pem | base64 | tr -d '\n') #將輸出結果填寫在這裏
  etcd-cert: (cat /etc/kubernetes/ssl/etcd.pem | base64 | tr -d '\n') #將輸出結果填寫在這裏
  etcd-ca: (cat /etc/kubernetes/ssl/ca.pem | base64 | tr -d '\n') #將輸出結果填寫在這裏
   #如果etcd沒用啓用tls則爲null 
  #上面是必須要修改的參數,文件中有一個參數是設置pod network地址的,根據實際情況做修改:
   - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
     value: "192.168.0.0/16"

關於ConfigMap部分主要參數如下:

    etcd_endpoints:Calico使用etcd來保存網絡拓撲和狀態,該參數指定etcd的地址,可以使用K8S Master所用的etcd,也可以另外搭建。

    calico_backend:Calico的後端,默認爲bird。

    cni_network_config:符合CNI規範的網絡配置,其中type=calico表示,Kubelet從 CNI_PATH(默認爲/opt/cni/bin)找名爲calico的可執行文件,用於容器IP地址的分配。

etcd如果配置了TLS安全認證,則還需要指定相應的ca、cert、key等文件


關於通過DaemonSet部署的calico-node服務的主要參數:

      該POD中主包括如下兩個容器:

          calico-node:calico服務程序,用於設置Pod的網絡資源,保證pod的網絡與各Node互聯互通,它還需要以HostNetwork模式運行,直接使用宿主機網絡。

          install-cni:在各Node上安裝CNI二進制文件到/opt/cni/bin目錄下,並安裝相應的網絡配置文件到/etc/cni/net.d目錄下。

    

      calico-node服務的主要參數:

         CALICO_IPV4POOL_CIDR: Calico IPAM的IP地址池,Pod的IP地址將從該池中進行分配。

         CALICO_IPV4POOL_IPIP:是否啓用IPIP模式,啓用IPIP模式時,Calico將在node上創建一個tunl0的虛擬隧道。

         FELIX_LOGSEVERITYSCREEN: 日誌級別。

         FELIX_IPV6SUPPORT : 是否啓用IPV6。

      IP Pool可以使用兩種模式:BGP或IPIP。使用IPIP模式時,設置 CALICO_IPV4POOL_IPIP="always",不使用IPIP模式時,設置爲"off",此時將使用BGP模式。

      IPIP是一種將各Node的路由之間做一個tunnel,再把兩個網絡連接起來的模式,啓用IPIP模式時,Calico將在各Node上創建一個名爲"tunl0"的虛擬網絡接口。


4、創建:

calico# kubectl create -f calico.yaml 
configmap "calico-config" created
secret "calico-etcd-secrets" created
daemonset "calico-node" created
deployment "calico-kube-controllers" created
deployment "calico-policy-controller" created
serviceaccount "calico-kube-controllers" created
serviceaccount "calico-node" created
calico# kubectl get deployment,pod -n kube-system 
NAME                              DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deploy/calico-kube-controllers    1         1         1            1           4m
deploy/calico-policy-controller   0         0         0            0           4m

NAME                                           READY     STATUS    RESTARTS   AGE
po/calico-kube-controllers-56d9f8c44c-6hftd    1/1       Running   0          4m
po/calico-node-6k827                           2/2       Running   0          4m
po/calico-node-wfbpz                           2/2       Running   0          4m
#calico-node用的是daemonset,會在每個node上啓動一個

創建的資源如下:

 DaemonSet: 
     name: calico-node 這個pod裏運行兩個容器
	 hostNetwork: true
	 serviceAccountName: calico-node
	 兩個容器:
	      name: calico-node
	      image: quay.io/calico/node:v2.6.5
	
	      name: install-cni
	      image: quay.io/calico/cni:v1.11.2
	      command: ["/install-cni.sh"]
	          
	

  Deployment
      name ---calico-kube-controllers replicas: 1   #網絡策略控制器
      serviceAccountName: calico-kube-controllers
      containers:        
        - name: calico-kube-controllers
          image: quay.io/calico/kube-controllers:v1.0.2

 

5、修改kubelet配置:

    設置各node上Kubelet服務的啓動參數: --network-plugin=cni, 可能還要加上這兩個參數:

       --cni-conf-dir  CNI插件的配置文件目錄,默認爲/etc/cni/net.d 該目錄下的配置文件內容需要符合CNI規範

       --cni-bin-dir: CNI插件的可執行文件目錄,默認爲/opt/cni/bin

    設置 master上的kube-apiserver服務的啓動參數: --allow-privileged=true (因爲calico-node需要以特權模式運行在各node上)

    設置好後,重新啓動kubelet。

     

這樣通過calico就完成了Node間容器網絡的設置 ,在後續的pod創建過程中,Kubelet將通過CNI接口調用 calico進行Pod的網絡設置包括IP地址,路由規則,Iptables規則 


6,驗證各Node間網絡聯通性:

kubelet啓動後主機上就生成了一個tunl0接口。
#第一臺Node查看:
root@node1# ip route
192.168.77.192/26 via 10.3.1.17 dev tunl0  proto bird onlink 

#第二臺Node查看:
root@node2# ip route
192.168.150.192/26 via 10.3.1.16 dev tunl0  proto bird onlink 


#每臺node上都自動設置了到其它node上pod網絡的路由,去往其它節點的路都是通過tunl0接口,這就是IPIP模式。

     如果設置CALICO_IPV4POOL_IPIP="off" ,即不使用IPIP模式,則Calico將不會創建tunl0網絡接口,路由規則直接使用物理機網卡作爲路由器轉發。

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