k8s中的網路通訊總結

同乙個pod中的容器，共用同乙個網路命名空間，直接使用localhost或127.0.0.1加上埠訪問就好了。可以看到這兩個容器的ip位址，路由表，以及暴露的埠號等都是一樣的，因為他們使用的是同乙個網路命名空間，同乙個網路棧。

【注意】：他們只是共用網路命名空間（network namespace），但是程序命名空間（pid namespace）、使用者名稱空間（user namespace）等其他的命名空間是相互隔離的。

每個pod都有唯一乙個ip（屬於docker0網橋上的網段），每個pod的網路基礎設施容器都是通過veth裝置對直接連在docker0網橋上的：

本機docker0網橋的位址的資料報都會通過容器內的eth0（veth裝置）直接轉給kernel，路由的範圍是link（與本裝置直接連線），因為veth裝置都是成對存在的，另一端連在docker0網橋上，所以會由kernel直接**給docker0網橋上的另乙個veth裝置。

宿主機將資料報通過docker0發給kernel，最終docker0網橋會將資料報**給目的pod。

要支援不同node節點上的pod通訊需要滿足的要求：

1）整個kubernetes集群中對每個pod分配乙個唯一的ip：在部署kubernetes時，對每個node節點的docker0網橋的網段重新劃分，使用者設定乙個大的網段（eg：10.20.0.0/16），存在etcd中，每個節點的flanneld會去etcd中查詢這個值，然後，flanneld隨機生成乙個屬於大網段的，且不衝突的子網（eg: 10.20.37.0/24; 10.20.92.0/24; 10.20.0.53/24）並將該值寫回etcd中，這樣就保證了每個pod的ip都會在10.20.0.0/16這個網段內；

2）node節點之間需要架設乙個overlay網路（一般通過flannel實現），保證pod可以互相訪問。

為了支援水平擴充套件和高可用，實際使用中並不會直接使用pod的ip來訪問pod中的服務，而是定義service來訪問一組pod中的服務。service是對一組pod的抽象，會根據訪問策略（負載均衡）來訪問這組pod。

kubernetes會在建立service時隨機分配乙個clusterip，這是乙個虛ip（vip），不能與docker0網橋的網段衝突，比如：10.10.0.0/16這個網段（在 kube-apiserver的--service-cluster-ip-range=10.10.0.0/16配置項中指定）。

訪問pod中服務是只需要訪問這個vip就好了，而service會將請求經過負載均衡之後**到後端pod中，這些工作都是執行在每個node節點的kube-proxy程序管理的，它的核心功能是：將對某個service的訪問經過負載均衡（round robin演算法）之後**到某乙個後端pod：

1、clusterip：預設型別，自動分配乙個僅cluster內部可以訪問的虛擬ip；

2、nodeport：在clusterip基礎上為service在每台機器上繫結乙個埠，這樣就可以通過:nodeport來訪問改服務；

3、loadbalancer：在nodeport的基礎上，借助cloud provider建立乙個外部的負載均衡器，並將請求**到:nodeport

無論是clusterip+targetport的方式，還是nodeip+nodeport的方式訪問服務，都會被節點的iptables規則重定向到kube-proxy監聽service的服務**埠，kube-proxy接受到service請求之後，會使用round-robin負載均衡演算法按照service維護的endpoint物件中選擇乙個endpoint（其實就是pod）。

任何資料報進入宿主機後，首先進入prerouting鏈：

-a prerouting -m comment --comment "

kubernetes service portals

" -j kube-services

-a prerouting -m addrtype --dst-type local -j docker

kube-proxy程序在啟動時或者監聽到service和endpoint發生變化之後，會為每個endpoint修改本機iptables的nat表中的4條規則鏈：

-a kube-sep-6xcc4vjackomsyvv -s 10.20.92.11/32 -m comment --comment "

hyjx--hyjx-group3/mysql-demo:mysqld-demo

" -j kube-mark-masq

-a kube-sep-6xcc4vjackomsyvv -p tcp -m comment --comment "

hyjx--hyjx-group3/mysql-demo:mysqld-demo

" -m tcp -j dnat --to-destination 10.20.92.11:3306

-a kube-services -d 10.10.147.26/32 -p tcp -m comment --comment "

hyjx--hyjx-group3/mysql-demo:mysqld-demo cluster ip

" -m tcp --dport 13306 -j kube-svc-dm5emdblordrgwll

-a kube-svc-dm5emdblordrgwll -m comment --comment "

hyjx--hyjx-group3/mysql-demo:mysqld-demo

" -j kube-sep-6xcc4vjackomsyvv

-a kube-nodeports -p tcp -m comment --comment "