01- k8s基础网络知识 之 underlay与overlay网络

前言：
我们在学习k8s网络之前，必须要了解k8s网络相关的一些基础知识，比如什么是underlay网络、overlay网络等，只有把基础知识掌握之后，后续学习k8s网络的时候，一些知识点就不会再云里雾里了。

1 underlay与overlay网络

1.1 概念

Underlay网络是Overlay网络的底层物理基础，它是由各种物理设备和网络组成的，负责网络之间的数据包传输。具体来说，Underlay网络包括但不限于物理设备如：交换机、路由器、防火墙、负载均衡器和入侵检测系统等，它们通过物理线路连接起来，形成了一个传统的物理网络。这个物理网络可能包括有线和无线介质，如铜线、光纤和无线电波。

Underlay网络的特点在于它的物理性和稳定性，它是整个网络的基础，而Overlay网络则是构建在这些基础网络之上的虚拟网络。Overlay网络利用了Underlay网络提供的硬件设施和服务，在不改变Underlay网络结构的前提下，通过隧道技术或其他虚拟化技术在上面创建虚拟逻辑网络。这样做可以在不进行大规模网络改造的情况下，实现应用的承载并与其他网络业务分离。

例如，在数据中心环境中，Underlay网络可能是由Spine-Leaf架构构成的，其中Leaf节点负责接入不同的服务和设备，而Spine节点则执行核心功能，如路由和交换。而Overlay是基于软件的，它是Underlay物理网络之上的虚拟网络，Overlay网络的一个典型例子是Internet VPN ，它在Internet上通过使用IPsec等协议构建虚拟网络，使私有 IP地址的通信成为可能，此外，SDN和SD-WAN也采用了Overlay网络的概念。

总结来说，Underlay网络是支持Overlay网络运行的基础网络层，它提供了网络基础设施和物理连接，而Overlay网络则在此基础上构建和应用虚拟网络和服务。

谈了那么多，只是为了解释：

• Overlay，顾名思义，上层的，或者说，业务层面的、用户层面的，overlay traffic 是指用户业务流量。
• 而与overlay所对应的是underlay，顾名思义，下层的，或者说，基础架构层，专门用于承载用户流量的传统底层网络。