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深入了解 Flannel(2):vxlan模式下的跨主机pod通信

2024-11-05 来源:个人技术集锦

1. Flannel 的 VXLAN 配置

配置步骤

要使用 VXLAN 后端,通常需要以下步骤:

2. Flannel 使用 VXLAN 的通信原理

步骤 1: Pod 创建与 IP 分配
  • 当一个 Pod 被创建时,Flannel 从配置的网络范围(如 10.244.0.0/16)中分配一个唯一的 IP 地址,并将其与 Pod 关联。
步骤 2: 数据包生成
  • 假设 Pod A(位于主机 1)需要与 Pod B(位于主机 2)通信,Pod A 会生成一个目标 IP 为 Pod B 的数据包。
步骤 3: 数据包发送到宿主主机
  • Pod A 通过宿主主机的网络栈发送数据包。此时数据包的目标 IP 是 Pod B 的 IP 地址。
步骤 4: 数据包封装
  • 在主机 1,Flannel 拦截到这个数据包。Flannel 将数据包封装成 VXLAN 数据包,这个过程包括以下几个步骤:
    • 添加 VXLAN 头:包含 VXLAN ID、源 IP 和目标 IP。
    • 添加 UDP 头:将 VXLAN 数据包包装在 UDP 数据包中。
    • 生成最终的数据包,将其发送到主机 2。
步骤 5: 发送封装后的数据包
  • 封装后的数据包通过主机 1 的网络接口发送到物理网络。这个数据包在网络中以 UDP 数据包的形式进行传输。
步骤 6: 主机 2 接收数据包
  • 主机 2 接收到这个封装的 VXLAN 数据包。Flannel 在主机 2 中运行,负责接收并处理这个数据包。
步骤 7: 数据包解封装
  • Flannel 拦截到 VXLAN 数据包,并进行解封装:
    • 移除 UDP 头和 VXLAN 头,恢复原始数据包。
步骤 8: 数据包转发到目标 Pod
  • 解封装后的数据包被转发到目标 Pod B,完成跨主机的通信。

3. Flannel 在各个环节的作用

  • 配置管理:Flannel 通过 ConfigMap 管理网络配置,包括 IP 地址范围和后端类型。
  • IP 地址分配:Flannel 负责为每个 Pod 分配唯一的 IP 地址,确保网络中的地址不冲突。
  • 数据包封装与解封装
    • 在主机 1 上,Flannel 拦截 Pod A 的数据包并将其封装为 VXLAN 数据包。
    • 在主机 2 上,Flannel 接收并解封装数据包,将其转发到目标 Pod B。
  • 路由管理:Flannel 管理数据包的路由信息,确保数据包能够正确到达目标 Pod。

总结

使用 VXLAN 后端时,Flannel 通过封装和解封装机制实现了不同主机上 Pod 之间的通信。配置 VXLAN 后端涉及定义网络范围和选择后端类型,Flannel 在数据包的生成、封装、解封装和转发等各个环节中发挥了重要作用。这使得 Flannel 成为 Kubernetes 中一种灵活且易于使用的网络解决方案。

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