kubernetes网络模型分析

gaoke

　　以kubernetes的helloworld为例，分析kubernetes的网络模型
　　kubernetes版本：1.3.7
　　
　　拓扑：
　　kube-apiserver
　　192.168.1.200
　　node1
　　192.168.1.202
　　docker0:  10.0.1.1/24
　　node2
　　192.168.1.203
　　docker0: 10.1.2.1/24
　　不同node上的容器之间的链路，已用quagga打通
　　helloworld

　　

　　
　　
　　kubernetes网络模型的简单描述：
　　1. pod之间通过service进行相互访问
　　①service的ip地址为与之关联的所有pod的公共虚拟ip
　　②所有pod可以通过访问service的ip地址，自动调度到service关联的任意一个pod上
　　
　　2. 外部client访问pod
　　①通过配置service的nodePort，在所有node上映射一个指定端口
　　②外部client可以通过访问任意一个node的指定端口，自动调度到service关联的任意一个pod上
　　以上的两大功能是由kube-proxy修改iptables的nat表的规则来实现的
　　查看iptables信息:
　　iptables -t nat -L -n   
　　//查看每个node节点的nat表的信息，kube-proxy根据从kube-apiserver上获取的service以及pod信息，修改nat表的规则。因此每个node节点上看到的nat表的信息相同
　　

　　
　　查找30001端口相关规则

　　
　　查找frontend的serviceip的相关规则（10.254.73.7）

　　结论：
　　无论是外部客户端通过noded节点的30001访问php-frontend还是pod通过service的虚拟ip访问php-frontend，最终都会被转移到相同的自定义链上。
　　查看这个自定义链

　　

　　

　　
　　
　　关于动态调度的实现方法

　　
　　
　　总结：

• 　　一个service会引用一个自定义链用于维护与之关联的pod
  
• 　　无论是通过service定义的nodePort还是service的ip地址访问service，相应的数据包都会传递到维护pod的自定义链上，最终使用DNAT修改目标地址为被访问容器的ip地址，并结合iptables的statistic模块中的random模式，实现各个容器的负载均衡