K8S网络介绍
一、背景介绍:对于K8S里面容器之间的通讯基本上面可以分为三种类型:1. POD里面不同容器之间的通讯: 因为同一个Pod里面的不同容器之间是共享同一个POD里面的网络资源,所以POD里...
一、背景介绍:
对于K8S里面容器之间的通讯基本上面可以分为三种类型:
1. POD里面不同容器之间的通讯:
因为同一个Pod里面的不同容器之间是共享同一个POD里面的网络资源,所以POD里容器之间的通讯基本上就是IPC之间的通讯方式,这个比较简单,不做详细介绍。
2.同一个NODE节点上面不同POD里面容器间的通讯:本篇文章主要用来讲解这一类通讯方式。
3.不同NODE上面的不同POD里面容器之间的通讯:这部分在后续章节介绍。
二、基础知识介绍:
网桥(Bridge):
在 Linux 中,能够起到虚拟交换机作用的网络设备,是一个工作在数据链路层(Data Link)的设备,主要功能是根据 MAC 地址学习来将数据包转发到网桥的不同端口(Port)上。
docker0 的网桥:
Docker 项目会默认在宿主机上创建一个网桥docker0 ,凡是连接在 docker0 网桥上的容器,就可以通过它来进行通信。
Veth Pair 设备:
它被创建出来后,总是以两张虚拟网卡(Veth Peer)的形式成对出现的。并且,从其中一个“网卡”发出的数据包,可以直接出现在与它对应的另一张“网卡”上,哪怕这两个“网卡”在不同的 Network Namespace 里。
这就使得 Veth Pair 常常被用作连接不同 Network Namespace 的“网线”。
三、通讯过程介绍:
容器1的IP1访问容器2的IP2的交互过程如下所示:
1.在容器1中的路由规则里面查找IP2的地址,发现是是外部网络就会直接走容器1里面的eth0网卡(备注:走网卡的话,就是二层网路,需要探测IP2的MAC地址)。
2.eth0通过ARP广播进行探测IP2所对应的MAC地址,又因为Veth Pair的设备连接着2个网卡,所以eth0的发的ARP广播会通过docker0转发。
(备注:一旦一张虚拟网卡被“插”在网桥上,它就会变成该网桥的“从设备”。从设备会被“剥夺”调用网络协议栈处理数据包的资格,从而“降级”成为网桥上的一个端口。而这个端口唯一的作用,就是接收流入的数据包,然后把这些数据包的“生杀大权”(比如转发或者丢弃),全部交给对应的网桥。)
3.容器2里面的veth2也是通过Veth Pair连接在网桥docker0上面,所以这个ARP广播会发送到容器2里面的eth0网卡中。
4.容器2收到这个ARP之后,会返回这个IP2对应的MAC地址给到容器1里面的eth0。
5.后续容器1里面的eth0就可以直接发送消息出去了。
参考文档:
Kubernetes权威指南(第五版)
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