CNI之flannel介紹

CNI介紹

CNI 容器網絡接口，設計用於任何的容器運行環境
CNI插件生態有兩種：overlay、underlay

• overlay模式：

  • 架構：在物理網絡上再架構一個虛擬網絡
  • 傳輸：傳輸形式：就是用一種傳輸協議封裝另一種傳輸協議，將容器虛擬ip包作爲數據，用宿主機ip進行再次封裝，在底層網絡傳輸（這種就是ip包再添加個ip頭，在物理網絡中傳輸）
  • 常見的 Overlay 網絡插件有 Flannel（VXLAN 模式）、Calico（IPIP 模式）、Weave 等等

• underlay模式 ：要求容器的網絡接口能夠直接與底層網絡進行通信

  • 架構形式：就是正常的物理網絡
  • 傳輸形式：不需要再次封裝，每個節點上都維護了路由表信息或轉發表信息，

flannel（VXlan）介紹

flannel中有兩個組件：

• flannnel.1：新的虛擬網卡，封包解包
• flanneld：一個代理，它會爲所在主機從集羣的網絡地址空間中，獲取一個小的網段 Subnet，本主機內所有容器的 IP 地址都將從中分配。同時 flanneld 監聽 K8S 集羣數據庫，爲 Flannel.1 設備提供封裝數據時必要的 Mac，IP 等網絡數據信息。

flannel特性：

1. 不同node中的pod都有全局唯一ip
2. 建立了一個覆蓋網絡（overlay），通過這個覆蓋網絡，將數據包原封不動傳遞到目標容器
   3.創建了新的虛擬網卡flannel.1
3. etcd數據庫保證所有node上flanneld看到的配置是一致的，同時每個node上flanneld監聽etcd數據庫變化，事實感知集羣中node變化

一個情景

假設node1中的pod1要和node2中的pod2通信（node1、2不跨網，pod1通過pod2的ip訪問pod2）

1. pod1根據自己的路由表將包發給CNI0
2. CNI0根據自己的路由表將包發給flannel.1
3. flannel.1根據flanneld提供的IP、MAC信息進行內層封裝
4. linux內核進行外層封裝
5. 將包發給node2
6. node2接受到包後，內核識別到這是一個vxlan，拆開後將包發給flannel.1設備
7. flannel.1根據路由表將包發往CNI0
8. CNI0根據ARP協議獲得目標MAC地址，將包發給pod2