Verkenning en praktijk van de Calico-netwerkplug-in

Dit artikel duikt diep in de configuratie en praktijk van de Calico-netwerkplug-in in Kubernetes-clusters, analyseert veelvoorkomende methoden voor het oplossen van problemen en netwerkoptimalisatiestrategieën.
Tags:
Categories:

Verkenning en praktijk van de Calico-netwerkplug-in

Overzicht

Calico is een veelgebruikte Container Network Interface (CNI)-plug-in in het Kubernetes-ecosysteem, die hoogwaardige netwerkverbindingen en flexibel beheer van netwerkbeleid biedt. Dit artikel analyseert, gebaseerd op praktijkervaring in productieomgevingen, de kernfuncties en configuratiepunten van Calico.

Architectuur van kernfuncties

Calico maakt gebruik van een layer 3-routeringsmodel voor communicatie tussen containers. De belangrijkste componenten zijn:

  • Felix: Een daemon die op elke node draait en verantwoordelijk is voor routeringsconfiguratie en ACL-regels
  • BIRD: Routeringsdistributiecomponent voor het uitwisselen van routeringsinformatie tussen nodes
  • confd: Hulpmiddel voor het genereren van dynamische configuraties
  • CNI-plug-in: Koppelt aan het Kubernetes-netwerkmodel

Configuratiebeheer en praktijk

IP-adresgroepconfiguratie

Principes van netwerkarchitectuur

graph TD
    subgraph Kubernetes-cluster
        node1[Node1] -->|BGP-routering| node2[Node2]
        node1 -->|VXLAN-tunnel| node3[Node3]
        node2 -->|IPIP-tunnel| node3
    end
    node1 --> pod1[Pod]
    node2 --> pod2[Pod]
    node3 --> pod3[Pod]
[root@k8s-03:~/.kube 20:41 $]k get ippools.crd.projectcalico.org -o yaml
apiVersion: v1
items:
- apiVersion: crd.projectcalico.org/v1
  kind: IPPool
  metadata:
    annotations:
      kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
        {"apiVersion":"crd.projectcalico.org/v1","kind":"IPPool","metadata":{"annotations":{},"generation":1,"name":"default-ipv4-ippool"},"spec":{"allowedUses":["Workload","Tunnel"],"blockSize":26,"cidr":"192.168.0.0/16","ipipMode":"Never","natOutgoing":true,"nodeSelector":"all()","vxlanMode":"Always"}}
      projectcalico.org/metadata: '{"uid":"0891de51-013e-4a44-9cb6-0c142f480567","creationTimestamp":"2023-05-26T07:36:30Z"}'
    creationTimestamp: "2023-05-26T07:36:30Z"
    generation: 3
    name: default-ipv4-ippool
    resourceVersion: "37479"
    uid: de7868c1-ad93-4441-aa22-9198d07822f5
  spec:
    allowedUses:
    - Workload
    - Tunnel
    blockSize: 26
    cidr: 192.168.0.0/16
    ipipMode: Never
    natOutgoing: true
    nodeSelector: all()
    vxlanMode: Always
kind: List
metadata:
  resourceVersion: ""

[root@k8s-03:~/.kube 20:41 $]k edit ippools.crd.projectcalico.org default-ipv4-ippool

Opmerkingen bij het wijzigen van de configuratie

  1. Na het wijzigen van een IPPool moet de calico-node-component opnieuw worden opgestart om de configuratie door te voeren
  2. Het wijzigen van CIDR kan leiden tot netwerkonderbrekingen voor bestaande Pods; wees voorzichtig bij deze operatie
  3. Bij het kiezen tussen VXLAN- en IPIP-modi moeten de netwerkprestaties en compatibiliteit in aanmerking worden genomen

Gedetailleerde configuratiestappen

IPPool-configuratie wijzigen

  1. De huidige configuratie ophalen:
    kubectl get ippools.crd.projectcalico.org -o yaml
  2. De configuratie bewerken:
    kubectl edit ippools.crd.projectcalico.org default-ipv4-ippool
  3. Uitleg bij de belangrijkste parameters:
    • cidr: Pod-netwerk CIDR-bereik
    • vxlanMode: Always schakelt VXLAN in
    • ipipMode: Never schakelt IPIP uit
    • natOutgoing: true schakelt uitgaande NAT in

Veelvoorkomende probleemoplossing

Communicatiefalen tussen nodes

flowchart TD
    A[Geen netwerkverbinding tussen nodes] --> B{Controleer modus}
    B -->|VXLAN| C[Controleer UDP-poort 4789]
    B -->|IPIP| D[Controleer protocolnummer 4]
    C --> E[Firewallconfiguratie]
    D --> E
    E --> F[Probleem opgelost]

Configuratieverificatiecommando’s

# Controleer Calico-node status
calicoctl node status

# Routingtabel weergeven
ip route show

Aanbevelingen voor prestatieoptimalisatie

  1. Gebruik BGP in plaats van VXLAN voor grote clusters
  2. Schakel het eBPF-datapad in om de prestaties te verbeteren
  3. Stel de grootte van IP-adresblokken redelijk in

Referentiedocumentatie