K8s脱坑前的挣扎——k8s单节点群集部署（2）Flannel容器群集网络部署

前言：Flannel是 CoreOS 团队针对 Kubernetes 设计的一个覆盖网络（Overlay Network）工具，其目的在于帮助每一个使用 Kuberentes 的 CoreOS 主机拥有一个完整的子网

• 在之前已经部署完etcd群集，下面将基于前面的操作，部署Flannel，使不同的节点主机创建的docker容器实现互连互通
  

一、概述

1.Flannel简介

• Flannel 是由 CoreOS 维护的一个虚拟网络方案。CoreOS团队针对Kubernetes设计的一个网络规划服务，目前是kubernetes默认的网络，它由golang编写
• Flannel的设计目的就是为集群中的所有节点重新规划IP地址的使用规则，从而使得不同节点上的容器能够获得“同属一个内网”且”不重复的”IP地址，并让属于不同节点上的容器能够直接通过内网IP通信
• 简单来说，它的功能是让集群中的不同节点主机创建的Docker容器都具有全集群唯一的虚拟IP地址
• 这里不得不提一下kubernetes网络约束：
  • 所有容器之间都可以无须SNAT即可相互直接以IP通信
  • 所有主机与容器之间都可以无须SNAT即可相互直接以IP通信
  • 容器看到的自身IP与其他容器看到的容器IP相同
• flannel的网络就符合这三点约束
• 容器跨宿主机网络是无法联通，需要一些技术如vxlan、端口映射、SDN等

2.Flannel工作原理

• Flannel实质上是一种“覆盖网络(overlay network)”，也就是将TCP数据包装在另一种网络包里面进行路由转发和通信，目前已经支持UDP、VxLAN、AWS VPC和GCE路由等数据转发方式
• 默认的节点间数据通信方式是UDP转发
  
• 数据从源容器中发出后，经由所在主机的docker0虚拟网卡转发到flannel0虚拟网卡，这是个P2P的虚拟网卡，flanneld服务监听在网卡的另外一端
• Flannel通过Etcd服务维护了一张节点间的路由表，详细记录了各节点子网网段
• 源主机的flanneld服务将原本的数据内容UDP封装后根据自己的路由表投递给目的节点的flanneld服务，数据到达以后被解包，然后直接进入目的节点的flannel0虚拟网卡，然后被转发到目的主机的docker0虚拟网卡，最后就像本机容器通信一下的有docker0路由到达目标容器