CNI插件相关知识简介
Howard Yin 2020-12-14 07:37:05 Kubernetes
CNI(Container Network Interface, 容器网络接口)是K8S定义的进行容器网络配置的接口标准。CNI插件是指符合CNI标准的网络配置工具。
CNI插件是K8S插件系统中数量最多、实现花样最多的插件类型。
# K8S如何调用CNI插件？
# 用户配置
- 在节点的
/etc/cni/net.d/xxnet.conf中写上CNI插件的配置信息 - 将CNI插件配置工具（可执行文件）放入节点的
/opt/cni/bin/xxnet中 - 启动CNI插件后台程序
# K8S调用
- 用户创建了Pod，这个Pod被K8S调度到了当前节点
- Kubelet创建了Pod中要求的容器
- Kubelet按照
/etc/cni/net.d/xxnet.conf中的配置信息和CNI标准定义的方式执行CNI插件（输入“你应该把网络配置成什么样”） - CNI插件执行网络配置过程
# CNI插件如何运行？
# 给Pod“插网线”：CNI插件配置工具配置Pod的网卡和IP
- 创建虚拟网卡
- 通常使用veth-pair，一端在Pod的Network namespace中，一端在根namespace中（相关介绍见Network namespace）
- 给Pod分配集群中唯一的IP地址
- 通常把Pod网段按Node分段，每个Pod再从Node网段中分配IP
- 给Pod配置上分配的IP和路由
- 将分配到的IP配置到Pod的网卡上
- 再Pod的网卡上配置集群网段的路由表
- Node上Pod的对端网卡配置IP地址路由表
- 将Pod和分配的IP反馈给K8S
# 给Pod“连网络”：CNI插件后台程序维护集群内部的转发规则
- CNI Daemon进程获取到集群中所有的Pod和Node的IP地址
- 监听K8S APIServer获取Pod和Node的网络信息
- CNI Daemon进程配置网络打通Pod间的IP访问
- 创建到所有Node的通道，有三种方法：
- 靠隧道进行通信，即控制Node组建Overlay
- 所有流量都通过隧道到达其他Node
- 不依赖底层网络
- 协议转换很耗时，效率低
- 靠路由进行通信（例：VPC路由表）
- CNI插件直接控制网络中的路由器写路由表实现Node间的连通
- 部分依赖底层网络，要求CNI插件有直接控制网络中路由器的能力
- 标准的TCP/IP协议实现，速度中等
- 靠底层网络进行通信（例：BGP路由）
- CNI插件直接控制底层网络的转发规则实现Node间的连通
- 完全依赖底层网络
- 底层协议甚至可以是定制的协议，效率最高
- 靠隧道进行通信，即控制Node组建Overlay
- 根据上一步获取的Pod和Node的网络信息将Pod的IP与通道相关联
- Linux路由（最常见）、FDB转发表、OVS流表等
- 创建到所有Node的通道，有三种方法：