【kubernetes/k8s概念】kube-ovn文档基本概念解析

秒速五厘米 2022-09-04 01:57 313阅读 0赞

# 1. Vpc #

从 v1.6.0 开始，用户可以创建自定义 VPC。 每个VPC都有独立的地址空间，用户可以设置重叠的CIDR、Subnet和Routes。

默认情况下，所有没有 VPC 选项的子网都属于默认 VPC。 对于不打算使用自定义 VPC 的用户，所有功能和用法保持不变。

kind: Vpc
    metadata:
      name: test-vpc-1
    spec:
      namespaces:
      - ns1
    ---
    kind: Vpc
    metadata:
      name: test-vpc-2
    spec: {}

\`namespace\` 列表可以限制哪个命名空间可以绑定到 VPC，如果列表为空则没有限制

自定义路由，用于编排流量的 VPC 级别策略路由。

>     kind: Vpc
>     metadata:
>       name: test-vpc-1
>     spec:
>       staticRoutes:
>         - cidr: 0.0.0.0/0
>           nextHopIP: 10.0.1.254
>           policy: policyDst
>         - cidr: 172.31.0.0/24
>           nextHopIP: 10.0.1.253
>           policy: policySrc

###  ###

# 2. Subnet #

apiVersion: kubeovn.io/v1
    kind: Subnet
    metadata:
      name: subnet-gateway
    spec:
      protocol: IPv4
      default: false
      namespaces:
      - ns1
      - ns2
      cidrBlock: 10.10.0.0/16
      gateway: 10.10.0.1
      excludeIps:
      - 10.10.0.1
      private: true
      allowSubnets:
      - 10.16.0.0/16
      - 10.18.0.0/16
      gatewayType: centralized
      gatewayNode: node1
      natOutgoing: true

基本配置

>  *   protocol， IPV4 / IPV6
>  *   default， 如果设置为 true，则所有未绑定到任何子网的命名空间都将使用此子网分配 pod ip 并共享
>  *   namespaces， 绑定到该子网的 namespace 列表
>  *   cidrBlock， 该子网的 CIDR
>  *   gatteway， 该子网的网关
>  *   excludeIps， 不想分配的 ip 列表，格式 192.168.10.20..192.168.10.30 可以表示范围

隔离配置

除了标准的 NetworkPolicy 之外，Kube-OVN 还支持 Subnet 级别的网络隔离和访问控制，以简化访问控制的使用。

>  *   private， 控制是否拒绝来自此子网之外的 IP 地址的流量。 默认值：false
>  *   allowSubnets， 如果 private: true，控制是否这些地址可以与该子网通信

网关配置

网关用于为 OVN 虚拟网络中的 Pod 启用外部网络连接。Kube-OVN 支持两种网关：分布式网关和集中式网关。 用户也可以将 pod ip 直接暴露给外部网络。对于分布式网关，从 OVN 网络内的 Pod 到外部目的地的传出流量将通过托管 Pod 的节点。对于集中式网关，从 OVN 网络内的 Pod 到外部目的地的传出流量将通过命名空间的网关节点。

>  *    gatewayType，distributed / centralized，默认为 distributed
>  *    gatewayNode，当 gatewayType 指定集中化的网关类型，使用此字段来指定哪个节点充当命名空间网关。
>  *    natOutgoing， true / false，通过网关时是否需要伪装 pod ip。 当为f alse 时 pod ip将 直接暴露给外网，默认为 false。

高级配置

>   vlan： 如果启用 vlan 网络，使用此字段指定子网应绑定到哪个 vlan。
> 
>   underlayGateway： 如果启用vlan网络，该字段直接使用 underlay 网络网关，而不是 ovs 虚拟网关
> 
>   externalEgressGateway
> 
> ` policyRoutingPriority`/`policyRoutingTableID`
> 
>   disableGatewayCheck
> 
>   disableInterConnection

默认情况下，Pod 会自动从 Namespace 继承子网，从 1.5.1 开始，用户可以通过为 Pod 手动设置 \`logical\_switch\` 注释来将 Pod 绑定到另一个子网。

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      annotations:
        ovn.kubernetes.io/logical_switch: another-subnet
      namespace: default
      name: another-subnet-pod

# 3. Pod Gateway #

Kube-OVN 支持将特定 pod 分配为另一个 pod 的网关。 从 pod 到外部集群的所有流量都将重定向到网关 pod。 因此，用户可以在此 pod 中自定义流量策略，如计费、eip、qos 等。

在 pod 资源定义中使用以下注释：

> ovn.kubernetes.io/north\_gateway：网关pod的IP地址

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: pod-gw
      annotations:
        ovn.kubernetes.io/north_gateway: 10.16.0.100
    spec:
      containers:
      - name: pod-gw
        image: nginx:alpine

# 4. Vlan #

默认情况下，Kube-OVN 使用 Geneve 来封装主机之间的数据包，这将在您的基础设施之上构建一个覆盖网络。 Kube-OVN 还支持底层 Vlan 模式网络，以获得更好的性能和吞吐量。 在 Vlan 模式下，来自 pod 的数据包带有 vlan 标签直接发送到物理交换机。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob25nbGluemhhbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

要启用 Vlan 模式，容器网络需要一个专用的网络接口。 Mac 地址、MTU、IP 地址和连接到接口的路由将被复制/传输到名为 **br-PROVIDER** 的 OVS 网桥，其中 PROVIDER 是提供商网络的名称。 相关的交换机端口必须工作在 trunk 模式才能接受 802.1q 数据包。 对于没有 vlan tag 的 underlay 网络，需要设置 VLAN ID 为 0。

引入了一种新的混合模式，允许 Geneve 和 Vlan 同时存在。 您可以拥有使用 Geneve 封装的子网 A 和使用 Vlan 标记的子网 B。

从 v1.7.1 开始，Kube-OVN 支持动态 underlay/VLAN 网络管理。

###    4.1 Create Underlay Network ###

对于v1.7.1以下版本的Kube-OVN，Kube-OVN必须部署 vlan 网络类型； 从 v1.7.1 开始，您可以**通过使用 CRD 创建提供商网络和 vlan 来动态创建底层网络**。

**    4.1.1 Deploy With Vlan Mode**

在默认 Vlan 模式下，Kube-OVN 创建一个名为 ovn-default 的默认子网，该子网在 underlay/VLAN 模式下工作。

>     wget https://raw.githubusercontent.com/alauda/kube-ovn/release-1.7/dist/images/install.sh

编辑修改设置 NETWORK\_TYPE 为 vlan，以及设置 VLAN\_INTERFACE\_NAME 网络接口，执行安装

创建一个 vlan

apiVersion: kubeovn.io/v1
    kind: Vlan
    metadata:
      name: product
    spec:
      vlanId: 10

对于 v1.7.1 以上的版本：

apiVersion: kubeovn.io/v1
    kind: Vlan
    metadata:
      name: product
    spec:
      id: 10
      provider: provider

创建一个 subnet

apiVersion: kubeovn.io/v1
    kind: Subnet
    metadata:
      name: product
    spec:
      cidrBlock: 10.100.0.0/16
      default: false
      gateway: 10.100.0.1
      vlan: product
      underlayGateway: true

**    4.1.2 Dynamical Management**

注意：该特性是 v1.7.1 以上版本支持

4.1.2.1 创建 Provider Network

apiVersion: kubeovn.io/v1
    kind: ProviderNetwork
    metadata:
      name: net1
    spec:
      defaultInterface: eth1
      customInterfaces:
      - interface: eth2
        nodes:
          - node1
      excludeNodes:
        - node2

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>CRD Field</th> 
   <th>Required</th> 
   <th>Usage</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>.spec.defaultInterface</td> 
   <td>Yes</td> 
   <td>Specify the default interface to be used</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.spec.customInterfaces</td> 
   <td>No</td> 
   <td>Specify the custom interfaces to be used</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.spec.excludeNodes</td> 
   <td>No</td> 
   <td>Specify the nodes on which the provider network will not be deployed</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 5. Static IP #

Kube-OVN 支持为单个 Pod 分配静态 IP 地址，或为具有多个 Pod 的工作负载（Deployment/DaemonSet/StatefulSet）分配静态 IP 池。 要启用此功能，请将以下注释添加到 Pod spec 模板。

###    5.1 For a single Pod ###

使用以下注解指定静态 IP

>  *  `ovn.kubernetes.io/ip_address`: Specifies IP address
>  *  `ovn.kubernetes.io/mac_address`: Specifies MAC address

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: static-ip
      namespace: ls1
      annotations:
        ovn.kubernetes.io/ip_address: 10.16.0.15
        ovn.kubernetes.io/mac_address: 00:00:00:53:6B:B6
    spec:
      containers:
      - name: static-ip
        image: nginx:alpine

注意：

address 必须在相应的 subnet 的 CIDR 范围内

address 不能跟已经分配的地址冲突

静态 mac 地址是可选的

###    5.2 For Workloads  ###

对于 workload 使用下列注解来分配静态地址：

>  *  `ovn.kubernetes.io/ip_pool`: For Deployments/DaemonSets, we will randomly choose an available IP address for a Pod. For StatefulSets, the IP allocation will follow the order specified in the list.

apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      namespace: ovn-test
      name: starter-backend
      labels:
        app: starter-backend
    spec:
      replicas: 2
      selector:
        matchLabels:
          app: starter-backend
      template:
        metadata:
          labels:
            app: starter-backend
          annotations:
            ovn.kubernetes.io/ip_pool: 10.16.0.15,10.16.0.16,10.16.0.17
        spec:
          containers:
          - name: backend
            image: nginx:alpine

# 6. Qos  #

Kube-OVN 支持动态配置单个 pod 级别和网关级别的 Ingress 和 Egress 流量速率限制。

###     6.1 Pod Qos ###

>  *  `ovn.kubernetes.io/ingress_rate`: Rate limit for Ingress traffic, unit: Mbit/s
>  *  `ovn.kubernetes.io/egress_rate`: Rate limit for Egress traffic, unit: Mbit/s

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: qos
      namespace: ls1
      annotations:
        ovn.kubernetes.io/ingress_rate: "3"
        ovn.kubernetes.io/egress_rate: "1"
    spec:
      containers:
      - name: qos
        image: nginx:alpine

###    6.2 Gateway QoS ###

Kube-OVN 将在每个主机上创建一个 ovn0 接口，以将流量从集群 pod 网络路由到外部网络。 Kube-OVN 通过修改 ovn0 接口的 QoS 配置来控制网关 QoS。

对于集中网关模式的子网，只有一个节点作为网关，可以通过修改节点QoS注解来控制子网对外网的 QoS。

apiVersion: v1
    kind: Node
    metadata:
      annotations:
        ovn.kubernetes.io/ingress_rate: "3"
        ovn.kubernetes.io/egress_rate: "1"
      name: liumengxin-ovn1-192.168.16.44

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob25nbGluemhhbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220829/0eaa0386e152436aaa074f49a11843b0.png