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玉观音_网络模型 - 每天5分钟玩转 Docker 容器技术(169)

本节我们讨论 Kubernetes 网络这个重要主题。

Kubernetes 作为编排引擎管理着分布在不同节点上的容器和 Pod。Pod、Service、外部组件之间需要一种可靠的方式找到彼此并进行通信,Kubernetes 网络则负责提供这个保障。本章包括如下内容:

  1. Kubernetes 网络模型

  2. 各种网络方案

  3. Network Policy

Kubernetes 网络模型

Kubernetes 采用的是基于扁平地址空间的网络模型,集群中的每个 Pod 都有自己的 IP 地址,Pod 之间不需要配置 NAT 就能直接通信。另外,同一个 Pod 中的容器共享 Pod 的 IP,能够通过?localhost?通信。

这种网络模型对应用开发者和管理员相当友好,应用可以非常方便地从传统网络迁移到 Kubernetes。每个 Pod 可被看作是一个个独立的系统,而 Pod 中的容器则可被看做同一系统中的不同进程。

下面讨论在这个网络模型下集群中的各种实体如何通信。知识点前面都已经涉及,这里可当做复习和总结。

Pod 内容器之间的通信

当 Pod 被调度到某个节点,Pod 中的所有容器都在这个节点上运行,这些容器共享相同的本地文件系统、IPC 和网络命名空间。

不同 Pod 之间不存在端口冲突的问题,因为每个 Pod 都有自己的 IP 地址。当某个容器使用?localhost?时,意味着使用的是容器所属 Pod 的地址空间。

比如 Pod A 有两个容器 container-A1 和 container-A2,container-A1 在端口 1234 上监听,当 container-A2 连接到 localhost:1234,实际上就是在访问 container-A1。这不会与同一个节点上的 Pod B 冲突,即使 Pod B 中的容器 container-B1 也在监听 1234 端口。

Pod 之间的通信

Pod 的 IP 是集群可见的,即集群中的任何其他 Pod 和节点都可以通过 IP 直接与 Pod 通信,这种通信不需要借助任何的网络地址转换、隧道或代理技术。Pod 内部和外部使用的是同一个 IP,这也意味着标准的命名服务和发现机制,比如 DNS 可以直接使用。

Pod zhi jian de tong xin Pod de IP shi ji qun ke jian de, ji ji qun zhong de ren he qi ta Pod he jie dian dou ke yi tong guo IP zhi jie yu Pod tong xin, zhe zhong tong xin bu xu yao jie zhu ren he de wang luo di zhi zhuan huan sui dao huo dai li ji shu. Pod nei bu he wai bu shi yong de shi tong yi ge IP, zhe ye yi wei zhe biao zhun di ming ming fu wu he fa xian ji zhi, bi ru DNS ke yi zhi jie shi yong.

Pod 与 Service 的通信

Pod 间可以直接通过 IP 地址通信,但前提是 Pod 得知道对方的 IP。在 Kubernetes 集群中, Pod 可能会频繁的销毁和创建,也就是说 Pod 的 IP 不是固定的。为了解决这个问题,Service 提供了访问 Pod 的抽象层。无论后端的 Pod 如何变化,Service 都作为稳定的前端对外提供服务。同时,Service 还提供了高可用和负载均衡功能,Service 负责将请求转发给正确的 Pod。

外部访问

无论是 Pod 的 IP 还是 Service 的 Cluster IP,它们只能在 Kubernetes 集群中可见,对集群之外的世界,这些 IP 都是私有的。

Kubernetes 提供了两种方式让外界能够与 Pod 通信:

  1. NodePort
    Service 通过 Cluster 节点的静态端口对外提供服务。外部可以通过?
    :?访问 Service。

  2. LoadBalancer
    Service 利用 cloud provider 提供的 load balancer 对外提供服务,cloud provider 负责将 load balancer 的流量导向 Service。目前支持的 cloud provider 有 GCP、AWS、Azur 等。

以上就是 Kubernetes 网络模型的相关讨论。
下一节我们来看看 Kubernetes 支持的网络方案。

书籍:

1.《每天5分钟玩转Kubernetes》
https://item.jd.com/26225745440.html

2.《每天5分钟玩转Docker容器技术》
https://item.jd.com/16936307278.html

3.《每天5分钟玩转OpenStack》
https://item.jd.com/12086376.html

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发布时间:11:18:19

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