Kubernetes(k8s)手册 Kubernetes 网络插件

2024-02-25 开发教程 Kubernetes(k8s)手册匿名 6℃

网络插件

Kubernetes 1.24 支持容器网络接口 (CNI) 集群网络插件。你必须使用和你的集群相兼容并且满足你的需求的 CNI 插件。在更广泛的 Kubernetes 生态系统中你可以使用不同的插件（开源和闭源）。

你必须使用与 v0.4.0 或更高版本的 CNI 规范相符合的 CNI 插件。 Kubernetes 推荐使用一个兼容 v1.0.0 CNI 规范的插件（插件可以兼容多个规范版本）。

安装

CNI 插件需要实现 Kubernetes 网络模型。 CRI 管理它自己的 CNI 插件。在使用插件时，需要记住两个 kubelet 命令行参数：

cni-bin-dir： kubelet 在启动时探测这个目录中的插件
network-plugin：要使用的网络插件来自 cni-bin-dir。它必须与从插件目录探测到的插件报告的名称匹配。对于 CNI 插件，其值为 "cni"。

网络插件要求

除了提供 NetworkPlugin 接口来配置和清理 Pod 网络之外，该插件还可能需要对 kube-proxy 的特定支持。 iptables 代理显然依赖于 iptables，插件可能需要确保 iptables 能够监控容器的网络通信。例如，如果插件将容器连接到 Linux 网桥，插件必须将 net/bridge/bridge-nf-call-iptables 系统参数设置为1，以确保 iptables 代理正常工作。如果插件不使用 Linux 网桥（而是类似于 Open vSwitch 或者其它一些机制），它应该确保为代理对容器通信执行正确的路由。

默认情况下，如果未指定 kubelet 网络插件，则使用 noop 插件，该插件设置 net/bridge/bridge-nf-call-iptables=1，以确保简单的配置（如带网桥的 Docker ）与 iptables 代理正常工作。

CNI

通过给 Kubelet 传递 --network-plugin=cni 命令行选项可以选择 CNI 插件。 Kubelet 从 --cni-conf-dir （默认是 /etc/cni/net.d）读取文件并使用该文件中的 CNI 配置来设置各个 Pod 的网络。 CNI 配置文件必须与 CNI 规约匹配，并且配置所引用的所有所需的 CNI 插件都应存在于 --cni-bin-dir（默认是 /opt/cni/bin）下。

如果这个目录中有多个 CNI 配置文件，kubelet 将会使用按文件名的字典顺序排列的第一个作为配置文件。

除了配置文件指定的 CNI 插件外，Kubernetes 还需要标准的 CNI lo 插件，最低版本是0.2.0。

支持 hostPort

CNI 网络插件支持 hostPort。你可以使用官方 portmap 插件，它由 CNI 插件团队提供，或者使用你自己的带有 portMapping 功能的插件。

如果你想要启动 hostPort 支持，则必须在 cni-conf-dir 指定 portMappings capability。例如：

{
  "name": "k8s-pod-network",
  "cniVersion": "0.3.0",
  "plugins": [
    {
      "type": "calico",
      "log_level": "info",
      "datastore_type": "kubernetes",
      "nodename": "127.0.0.1",
      "ipam": {
        "type": "host-local",
        "subnet": "usePodCidr"
      },
      "policy": {
        "type": "k8s"
      },
      "kubernetes": {
        "kubeconfig": "/etc/cni/net.d/calico-kubeconfig"
      }
    },
    {
      "type": "portmap",
      "capabilities": {"portMappings": true}
    }
  ]
}

支持流量整形

实验功能

CNI 网络插件还支持 pod 入口和出口流量整形。你可以使用 CNI 插件团队提供的 bandwidth 插件，也可以使用你自己的具有带宽控制功能的插件。

如果你想要启用流量整形支持，你必须将 bandwidth 插件添加到 CNI 配置文件（默认是 /etc/cni/net.d）并保证该可执行文件包含在你的 CNI 的 bin 文件夹内 (默认为 /opt/cni/bin)。

{
  "name": "k8s-pod-network",
  "cniVersion": "0.3.0",
  "plugins": [
    {
      "type": "calico",
      "log_level": "info",
      "datastore_type": "kubernetes",
      "nodename": "127.0.0.1",
      "ipam": {
        "type": "host-local",
        "subnet": "usePodCidr"
      },
      "policy": {
        "type": "k8s"
      },
      "kubernetes": {
        "kubeconfig": "/etc/cni/net.d/calico-kubeconfig"
      }
    },
    {
      "type": "bandwidth",
      "capabilities": {"bandwidth": true}
    }
  ]
}

现在，你可以将 kubernetes.io/ingress-bandwidth 和 kubernetes.io/egress-bandwidth 注解添加到 pod 中。例如：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  annotations:
    kubernetes.io/ingress-bandwidth: 1M
    kubernetes.io/egress-bandwidth: 1M
...

用法总结

--network-plugin=cni 用来表明我们要使用 cni 网络插件，实际的 CNI 插件可执行文件位于 --cni-bin-dir（默认是 /opt/cni/bin）下， CNI 插件配置位于 --cni-conf-dir（默认是 /etc/cni/net.d）下。

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