云原生之深入解析Kubernetes网络流量的流转路径

本文深入探讨了Kubernetes网络模型,解释了如何在节点间实现Pod通信,以及Pod如何与Service交互。通过CNI、Netfilter和Iptables,展示了流量从Pod出发,经过节点的网络命名空间、以太网桥和路由,最终到达目的地Pod或Service的路径。详细阐述了Pod间通信、Pod到Service流量的转换和跟踪过程。

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一、Kubernetes 网络要求

  • Kubernetes 网络模型定义了一组基本规则:
    • 在不使用网络地址转换 (NAT) 的情况下,集群中的 Pod 能够与任意其他 Pod 进行通信;
    • 在不使用网络地址转换 (NAT) 的情况下,在集群节点上运行的程序能与同一节点上的任何 Pod 进行通信;
    • 每个 Pod 都有自己的 IP 地址(IP-per-Pod),并且任意其他 Pod 都可以通过相同的这个地址访问它。
  • 这些要求,不会将具体实现限制在某种解决方案上。相反,它们笼统地描述了集群网络的特性,为了满足这些限制,必须解决以下挑战:
    • 如何确保同一个 Pod 中的容器行为就像它们在同一个主机上一样?
    • 集群中的 Pod 能否访问其他 Pod?
    • Pod 可以访问服务吗?服务是负载均衡的吗?
    • Pod 可以接收集群外部的流量吗?

二、Linux

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