Eksploracja i praktyka wtyczki sieciowej Calico

Ten artykuł dogłębnie bada konfigurację i praktykę wtyczki sieciowej Calico w klastrze Kubernetes, analizując typowe metody rozwiązywania problemów i strategie optymalizacji sieci.
Tags:
Categories:

Eksploracja i praktyka wtyczki sieciowej Calico

Przegląd

Calico to szeroko stosowana wtyczka Container Network Interface (CNI) w ekosystemie Kubernetes, zapewniająca wysokowydajne połączenia sieciowe i elastyczne zarządzanie politykami sieciowymi. W oparciu o praktykę środowiska produkcyjnego, ten artykuł dogłębnie analizuje kluczowe funkcje i punkty konfiguracyjne Calico.

Architektura kluczowych funkcji

Calico wykorzystuje model routingu warstwy 3 do realizacji komunikacji między kontenerami. Główne komponenty obejmują:

  • Felix: Demon uruchamiany na każdym węźle, odpowiedzialny za konfigurację routingu i reguły ACL
  • BIRD: Komponent dystrybucji routingu, realizujący wymianę informacji o routingach między węzłami
  • confd: Narzędzie do generowania konfiguracji dynamicznej
  • Wtyczka CNI: Integracja z modelem sieciowym Kubernetes

Zarządzanie konfiguracją i praktyka

Konfiguracja puli adresów IP

Zasady architektury sieci

graph TD
    subgraph Kubernetes集群
        node1[Node1] -->|BGP路由| node2[Node2]
        node1 -->|VXLAN隧道| node3[Node3]
        node2 -->|IPIP隧道| 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

Wskazówki dotyczące modyfikacji konfiguracji

  1. Po zmodyfikowaniu IPPool należy zrestartować komponent calico-node, aby zastosować konfigurację.
  2. Zmiana CIDR może spowodować przerwanie w sieci istniejących Podów, należy postępować ostrożnie.
  3. Wybór trybu VXLAN/IPIP wymaga uwzględnienia wydajności sieci i kompatybilności.

Szczegółowe kroki konfiguracji

Modyfikacja konfiguracji IPPool

  1. Pobierz bieżącą konfigurację:
    kubectl get ippools.crd.projectcalico.org -o yaml
  2. Edytuj konfigurację:
    kubectl edit ippools.crd.projectcalico.org default-ipv4-ippool
  3. Opis głównych parametrów:
    • cidr: Zakres CIDR sieci Pod
    • vxlanMode: Always: Włącz VXLAN
    • ipipMode: Never: Wyłącz IPIP
    • natOutgoing: true: Włącz NAT wychodzący

Typowe rozwiązywanie problemów

Nieudana komunikacja między węzłami

flowchart TD
    A[节点间网络不通] --> B{检查模式}
    B -->|VXLAN| C[验证 UDP 4789 端口]
    B -->|IPIP| D[验证协议号 4]
    C --> E[防火墙配置]
    D --> E
    E --> F[问题解决]

Polecenia weryfikacji konfiguracji

# Sprawdź status węzła Calico
calicoctl node status

# Wyświetl tablicę routingu
ip route show

Sugestie dotyczące optymalizacji wydajności

  1. W dużych klastrach używaj BGP zamiast VXLAN.
  2. Włącz płaszczyznę danych eBPF, aby zwiększyć wydajność.
  3. Rozsądnie ustaw rozmiar bloku adresów IP.

Dokumentacja referencyjna