Kubernetes 网络管理与策略实战指南

目录

一、Kubernetes 网络模型基础

（一）K8s 网络模型核心原则

（二）K8s 网络模型的优势

（三）K8s 网络数据流向

二、常见网络插件介绍与选择

（一）Flannel 网络插件

（二）Calico 网络插件

（三）Weave 网络插件

（四）网络插件选择指南

三、Kubernetes 网络策略详解

（一）网络策略的作用与意义

（二）网络策略资源定义与配置

（三）网络策略的实施与注意事项

四、网络策略应用场景与案例分析

（一）微服务架构中的服务间通信安全

（二）限制数据访问的服务网络隔离

（三）多环境部署的网络访问控制

五、注意事项与最佳实践

（一）网络策略的渐进式实施

（二）网络策略的可维护性

（三）与服务网格的结合

六、总结

七、引用

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摘要 ：本文深入剖析 Kubernetes（K8s）网络管理的核心概念、网络插件及网络策略的配置与应用。通过概念讲解、配置示例与应用场景分析，结合架构图和流程图，全面揭示 K8s 网络的运作机制与实践方法，助力读者构建高效、安全的集群网络环境。

一、Kubernetes 网络模型基础

（一）K8s 网络模型核心原则

Kubernetes 的网络模型基于以下几个核心原则：

1. Pod 网络互联：每个 Pod 拥有独立 IP，同一节点内 Pod 直接通信。

2. 跨节点 Pod 通信：不同节点上的 Pod 也可直接通信。

3. Service 的稳定网络标识：Service 被分配稳定 Cluster IP，实现负载均衡。

（二）K8s 网络模型的优势

1. 简化应用开发与部署：开发者无需过多考虑网络拓扑。

2. 支持弹性伸缩：Service Cluster IP 不变，Pod 变化透明。

（三）K8s 网络数据流向

数据从外部经负载均衡器到 Service，再到 Pod。Pod 内容器通过 localhost 通信。K8s 确保各层级通信畅通。

二、常见网络插件介绍与选择

（一）Flannel 网络插件

1. 工作原理：Flannel 为每个节点分配子网，通过 Overlay 网络技术实现跨节点 Pod 通信。

2. 适用场景与优缺点：适用于小型集群，部署简单，但大规模集群性能开销大。

（二）Calico 网络插件

1. 工作原理：Calico 基于 BGP 实现路由，直接利用宿主机内核功能转发数据包。

2. 适用场景与优缺点：适合大规模集群和高安全需求场景，部署复杂。

（三）Weave 网络插件

1. 工作原理：Weave 创建虚拟网络，支持多种网络模式，提供服务发现和诊断工具。

2. 适用场景与优缺点：适用于多云环境，但性能稍逊，配置复杂。