日期: July 22, 2022
K8s网络可按以下分类集群内部通信pod与pod通信（跨节点与非跨节点）pod内容器间的通信pod到service的通信集群内与集群外通信nodeport形式ingress形式loadblance形式
集群内部通信
1.pod与pod通信（非跨节点）
同一个node上的pod可以直接通过彼此的ip进行通信，它们通过veth（虚拟网络接口）连接到一个docker0网桥上，它们和docker0是同一个网段，并且在该node上的pod默认路由都是docker0的地址，发起通信时会默认发送到docker0网桥上，由网桥进行中转，完成通信
这里veth虚拟接口对的作用就是一端链接到宿主机的root网络命名空间，一端链接到pod内的网络空间，允许流量在两侧进行流动，相当于把pod内的ens网卡和宿主机上的veth虚拟网卡进行绑定
而docker0网桥则维护一个转发表，实现veth0——>veth1数据的转发
所以同一个Node上pod间通信的流转情况为：
pod1上的eth0网卡——>宿主机veth1网卡（pod默认路由）——>docker0网桥（根据转发表）——>宿主机veth2网卡——>pod2上的eth0网卡
2.pod与pod通信（跨节点）
K8s本身没有实现网络规划的功能，它默认你已经把网络都规划好了，不过它提供了一套CNI接口规范，可以让大家开发网络插件，常见就是Flannel，Calico，这里就说下Flannel
借助Flannel，就可以使不同节点上的容器能够获得“同属一个内网”且”不重复的”IP地址，并让属于不同节点上的容器能够直接通过内网IP通信
具体是怎样实现的呢
在部署flannel的时候我们通过Network指定一个大网段，比如说10.244.0.0/16，然后每个节点上会分配一个子网段，就是flannel.1网卡的IP，比如说10.244.1.0，之后分配到这个节点上的pod的IP就会从这个子网段里分配，像10.244.1.10这样
Docker 0（网桥设备）
Docker 0获得的IP是分配的flannel.1子网段的第一个地址
node上每创建一个pod都会创建一对 veth pair。其中一端是pod中的eth0，另一端是docker 0网桥中的端口（网卡）。Pod从网卡eth0发出的流量都会发送到docker 0网桥设备的端口（网卡）上，这里和node内pod通信互相时是一样的
Flannel.1
overlay网络的设备，作用是进行 vxlan 报文的处理（封包和解包）。不同node之间的pod数据流量都从flannel.1以隧道的形式发送到对端
所以pod与pod跨节点通信的过程为
pod1（产生数据）——【根据pod的路由表】——docker 0——【根据node1的转发表】——flannel.1——【封装数据包】——node1的eth0—（读取ETCD，获得pod和所在节点的地址找到node2）—node2的eth0——node2的flannel.1——【解封数据包并根据路由表】——docker 0——pod2（收到）
pod与pod跨节点与非跨节点的通信，差别在于，非跨节点时直接使用的是docker0网桥，没有经过flannel.1网卡，因为两个pod都关联在同一个docker0网桥上
如何查看docker 0维护的转发表
brctl showmacs docker0
关于为何docker 0可以分配到flannel网卡网段的第一个IP
该脚本将分配给 flanneld 的 Pod 子网段信息写入 /run/flannel/docker 文件，后续 docker 启动时使用这个文件中的环境变量配置 docker0 网桥
默认在docker启动时自动调用这个脚本
我们可以手动生成docker启动要加载的环境变量文件
mk-docker-opts.sh -k DOCKER_NETWORK_OPTIONS -d /run/flannel/docker
3.pod内容器间的通信
見“关于kubernetes中的pause容器”
4.pod与service的clusterip通信
見“当在宿主机上访问pod的service的clusterIP时经历了什么”
集群外部与集群内部通信
1.nodeport形式
見“当外部访问nodeport时经历了什么”