k8s网络插件及基础命令

一、k8s的cni网络插件

1.k8s的内部网络模式

pod内的容器与容器之间的通信。
一个节点上的pod之间的通信，docker0网桥直接通信。
不同节点上的pod之间的通信：通过物理网卡的ip地址和其他节点上的物理网卡的设备进行通信，然后把流量转发到指定的pod内。

2.cni作用

给每一个pod提供一个全局的ip地址
CNI是一个标准接口，用于容器运行时调用网络插件，配置容器的网络，设置容器的网络命名空间，ip地址，路由等参数。

3.cni的插件类型

3.1 flannel插件

它是一种overlay网络模式，tcp数据包封装在另一种网络里面进行路由转发的模式，在二层的基础上再创建一个逻辑上的网络层，可以实现跨节点的容器通信。

（1）模式

模式	说明
udp模式（默认模式）	性能最差，基于应用层转发
vxlan模式	基于内核转发，最常用的方式
host-gw	性能最好，但是配置麻烦

（2）vxlan模式的工作原理

数据帧从主机A上的pod1出发，二次封装源ip和目的ip。（flannel会通过apiserver保存一张路由表到etcd）。
从pod1出发的数据包，经过docker0/cni0网络接口转到flannel.1接口（vxlan模式的默认接口）。
flannel.1接口收到数据后添加vxlan头部，封装在udp报文中。
主机A的网路收到flannel.1接口的数据包，封装主机A的ip，和主机B的ip。
数据包到达主机B，vxlan默认接口是8472，主机B收到数据包，解包，传送到8472端口。就是flannel.1的接口，然后再解包，把数据转发到指定的pod。

3.2 calico插件

把主机作为路由器，使用BGP同步路由的方式转发数据包。BGP动态路由，自动实现路由选择。

（1）calico的组成部分

组件	作用
felix	维护宿主机上的路由规则，以及FIB库（转发信息库）
BIRD	分发路由规则
confd	配置管理组件

（2）转发原理

为每一个容器设置一个veth pair的设备。相当于桥接的功能，一端介入宿主机的网络空间，veth pair的另一端配置一个路由规则，接入容器docker0/cni0。

（3）路由传播

felix在节点上添加pod的ip地址，添加pod的子网路由
BIRD在集群内节点内建立BGP的会话，广播本机的路由节点
集群内的节点学习整个路由表，如何能够到达其他节点的pod的下一跳地址
宿主机直接把数据包发送到目标主机，通过veth pair设备直接转发到目标pod

4.实验

flannel插件

#三台服务器
#192.168.206.10 master；192.168.206.20 node01；192.168.206.30 node02
#三台一起解压缩cni-plugins
cd /opt
mv cni cni_bak
mkdir -p ./cni/bin
tar -xf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin/

#只在主服务器上操作
kubectl apply -f kube-flannel.yml

calico插件

#三台机器一起
cd /opt
mv cni cni_bak
mkdir -p ./cni/bin
tar -xf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin/
mkdir calico
cd calico
docker load -i calico-cni.tar
docker load -i calico-kube-controllers.tar
docker load -i calico-node.tar
docker load -i calico-pod2daemon-flexvol.tar


#只在主服务器上操作
vim calico.yaml
#修改里面定义Pod的网络（CALICO_IPV4POOL_CIDR），需与前面 kube-controller-manager 配置文件指定的 cluster-cidr 网段一样
    - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
      value: "10.244.0.0/16"     #Calico 默认使用的网段为 192.168.0.0/16

kubectl apply -f calico.yaml
kubectl get pod -n kube-system

#自动补齐
vim /etc/profile
source <(kubectl completion bash)
source /etc/profile

kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.22 --replicas=3
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
kubectl get svc

curl 192.168.206.10:32663

#修改三个容器内的web页面，重新访问，会自动轮询

二、k8s的基础命令

1.基础命令

基础命令	说明
kubectl get pod	查看默认命名空间里面的pod状态
kubectl get ns	查看命名空间
kubectl get pod -n kube-system	查看指定的命名空间，不指定是default
kubectl create namespace abc	创建命名空间，指定名字为abc
kubectl create deployment nginx1 --image=nginx:1.22 --replicas=3	使用nginx:1.22 镜像，创建了一个名为nginx1 的部署，有 3 个容器副本在运行
kubectl get pod -n abc	列出命名空间为abc中的所有容器组
kubectl expose deployment nginx1 --port=80 --type=NodePort -n abc	将现有的nginx1暴露为一个NodePort类型的服务
kubectl get pod -o wide	显示详细信息
kubectl delete nginx-6c4c7f844f-47xv5	基于控制器创建的pod，删除pod相当于重启，不能把pod完全销毁。
kubectl version	查看版本
kubectl api-resources	列出当前k8s集群中所有可用的API资源
kubectl describe pod nginx-6c4c7f844f-47xv5	查看具体资源的详细信息
kubectl logs nginx-6c4c7f844f-47xv5	查看pod的日志
kubectl logs -f nginx-6c4c7f844f-47xv5	动态查看
kubectl exec it nginx-6c4c7f844f-hn576 bash	进入pod内的容器