6、Kubernetes网络、负载均衡与入口解析

Kubernetes网络、负载均衡与入口解析

1. 引言

在生产级操作中，网络是至关重要的。随着容器和集群技术的引入，网络通信和发现变得更加复杂，需要穿越容器IP空间、主机网络，甚至多个数据中心网络拓扑。Kubernetes在网络方面得益于谷歌过去十年使用的集群工具，许多经验被融入到Kubernetes的网络实现中。

2. Kubernetes网络基础

Kubernetes网络要求每个Pod有自己的IP地址，并且不允许在容器到容器或容器到节点的流量中使用网络地址转换（NAT），内部容器IP地址必须与用于通信的IP地址匹配。这些规则简化了网络栈，方便应用设计，避免了遗留应用迁移时的网络通信重新设计，也支持了新应用的大规模扩展。

Kubernetes通过占位符实现Pod级别的IP分配。在第1章提到的暂停容器，常被称为Pod基础设施容器，它为后续启动的应用容器保留网络资源，持有整个Pod的网络命名空间和IP地址，后续容器启动时加入该命名空间。

3. 网络选项

Kubernetes提供了广泛的网络选项：
- 与云服务提供商原生网络层集成 ：有适用于AWS和GCP原生网络层的解决方案。
- Overlay插件 ：如Weave、Flannel等。
- 容器网络接口（CNI）插件 ：是一种通用的容器插件架构，目前得到Kubernetes、Mesos和CloudFoundry等多个编排工具的支持。更多信息可查看：https://github.com/containernetworking