深入剖析Kubernetes
张磊
Kubernetes社区资深成员与项目维护者
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课前必读 (5讲)
开篇词 | 打通“容器技术”的任督二脉
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01 | 预习篇 · 小鲸鱼大事记（一）：初出茅庐
02 | 预习篇 · 小鲸鱼大事记（二）：崭露头角
03 | 预习篇 · 小鲸鱼大事记（三）：群雄并起
04 | 预习篇 · 小鲸鱼大事记（四）：尘埃落定
容器技术概念入门篇 (5讲)
05 | 白话容器基础（一）：从进程说开去
06 | 白话容器基础（二）：隔离与限制
07 | 白话容器基础（三）：深入理解容器镜像
08 | 白话容器基础（四）：重新认识Docker容器
09 | 从容器到容器云：谈谈Kubernetes的本质
Kubernetes集群搭建与实践 (3讲)
10 | Kubernetes一键部署利器：kubeadm
11 | 从0到1：搭建一个完整的Kubernetes集群
12 | 牛刀小试：我的第一个容器化应用
容器编排与Kubernetes作业管理 (15讲)
13 | 为什么我们需要Pod？
14 | 深入解析Pod对象（一）：基本概念
15 | 深入解析Pod对象（二）：使用进阶
16 | 编排其实很简单：谈谈“控制器”模型
17 | 经典PaaS的记忆：作业副本与水平扩展
18 | 深入理解StatefulSet（一）：拓扑状态
19 | 深入理解StatefulSet（二）：存储状态
20 | 深入理解StatefulSet（三）：有状态应用实践
21 | 容器化守护进程的意义：DaemonSet
22 | 撬动离线业务：Job与CronJob
23 | 声明式API与Kubernetes编程范式
24 | 深入解析声明式API（一）：API对象的奥秘
25 | 深入解析声明式API（二）：编写自定义控制器
26 | 基于角色的权限控制：RBAC
27 | 聪明的微创新：Operator工作原理解读
Kubernetes容器持久化存储 (4讲)
28 | PV、PVC、StorageClass，这些到底在说啥？
29 | PV、PVC体系是不是多此一举？从本地持久化卷谈起
30 | 编写自己的存储插件：FlexVolume与CSI
31 | 容器存储实践：CSI插件编写指南
Kubernetes容器网络 (8讲)
32 | 浅谈容器网络
33 | 深入解析容器跨主机网络
34 | Kubernetes网络模型与CNI网络插件
35 | 解读Kubernetes三层网络方案
36 | 为什么说Kubernetes只有soft multi-tenancy？
37 | 找到容器不容易：Service、DNS与服务发现
38 | 从外界连通Service与Service调试“三板斧”
39 | 谈谈Service与Ingress
Kubernetes作业调度与资源管理 (5讲)
40 | Kubernetes的资源模型与资源管理
41 | 十字路口上的Kubernetes默认调度器
42 | Kubernetes默认调度器调度策略解析
43 | Kubernetes默认调度器的优先级与抢占机制
44 | Kubernetes GPU管理与Device Plugin机制
Kubernetes容器运行时 (3讲)
45 | 幕后英雄：SIG-Node与CRI
46 | 解读 CRI 与 容器运行时
47 | 绝不仅仅是安全：Kata Containers 与 gVisor
Kubernetes容器监控与日志 (3讲)
48 | Prometheus、Metrics Server与Kubernetes监控体系
49 | Custom Metrics: 让Auto Scaling不再“食之无味”
50 | 让日志无处可逃：容器日志收集与管理
再谈开源与社区 (1讲)
51 | 谈谈Kubernetes开源社区和未来走向
答疑文章 (1讲)
52 | 答疑：在问题中解决问题，在思考中产生思考
特别放送 (1讲)
特别放送 | 2019 年，容器技术生态会发生些什么？
结束语 (1讲)
结束语 | Kubernetes：赢开发者赢天下
特别放送 | 云原生应用管理系列 (1讲)
基于 Kubernetes 的云原生应用管理，到底应该怎么做？
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35 | 解读Kubernetes三层网络方案

张磊 2018-11-12
你好，我是张磊。今天我和你分享的主题是：解读 Kubernetes 三层网络方案。
在上一篇文章中，我以网桥类型的 Flannel 插件为例，为你讲解了 Kubernetes 里容器网络和 CNI 插件的主要工作原理。不过，除了这种模式之外，还有一种纯三层（Pure Layer 3）网络方案非常值得你注意。其中的典型例子，莫过于 Flannel 的 host-gw 模式和 Calico 项目了。
我们先来看一下 Flannel 的 host-gw 模式。
它的工作原理非常简单，我用一张图就可以和你说清楚。为了方便叙述，接下来我会称这张图为“host-gw 示意图”。
图 1 Flannel host-gw 示意图
假设现在，Node 1 上的 Infra-container-1，要访问 Node 2 上的 Infra-container-2。
当你设置 Flannel 使用 host-gw 模式之后，flanneld 会在宿主机上创建这样一条规则，以 Node 1 为例：
$ ip route
...
10.244.1.0/24 via 10.168.0.3 dev eth0
这条路由规则的含义是：
目的 IP 地址属于 10.244.1.0/24 网段的 IP 包，应该经过本机的 eth0 设备发出去（即：dev eth0）；并且，它下一跳地址（next-hop）是 10.168.0.3（即：via 10.168.0.3）。
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精选留言(32)

  • mazhen
    写了两篇文档：
    Docker单机网络模型动手实验 https://github.com/mz1999/blog/blob/master/docs/docker-network-bridge.md
    Docker跨主机Overlay网络动手实验 https://github.com/mz1999/blog/blob/master/docs/docker-overlay-networks.md
    通过动手实验加深理解容器网络。分享出来希望对小伙伴有所帮助。

    看来学完了这篇，可以再写一个Docker跨主机路由方案动手实验
    2018-11-12
    46
  • blackpiglet
    三层和隧道的异同：
    相同之处是都实现了跨主机容器的三层互通，而且都是通过对目的 MAC 地址的操作来实现的；不同之处是三层通过配置下一条主机的路由规则来实现互通，隧道则是通过通过在 IP 包外再封装一层 MAC 包头来实现。
    三层的优点：少了封包和解包的过程，性能肯定是更高的。
    三层的缺点：需要自己想办法维护路由规则。
    隧道的优点：简单，原因是大部分工作都是由 Linux 内核的模块实现了，应用层面工作量较少。
    隧道的缺点：主要的问题就是性能低。
    2018-11-12
    23
  • 米开朗基杨
    写了篇关于calico开启反射路由模式的文章，希望对大家有所帮助：https://www.yangcs.net/posts/calico-rr/
    2018-11-30
    6
  • 帅
    老师你好，问个小白问题，怎么判断集群里的宿主机是否二层互通，或者说怎么实现二层互通？
    2018-11-21
    1
    5
  • 每日都想上班
    架设k8s集群后，对操作系统及网络知识有了一个很好的复习，感谢大神
    2018-11-12
    4
  • 勤劳的小胖子-libo
    所以三层可达，二层不可达的k8s集群不能使用Flannel host-gw模式，只能使用其他模式？
    2018-12-29
    3
  • 峰哥
    老师好，有个1.4的K8S集群，sprincloud的微服务，怎么升级到1.10，是生产环境，有什么好的办法，谢谢

    作者回复: 版本差太远了，升级不了。。

    2018-12-11
    2
  • 虎虎❤️
    三层网络优点： 不需要封包、拆包，传输效率会更高；可以设置复杂的网络策略。
    隧道模式优点： 不需要在主机间的网关中维护容器路由信息，只需要主机有三层网络的连通性即可。
    2018-11-12
    2
  • 羁绊12221
    老师好，flannel UDP 隧道封装的是IP包，vxlan封装的是 二层帧，Calico IPIP模式封装的也是IP包。。感觉上使用隧道通信封装IP报文就够了吧？封装二层帧有什么考虑吗？

    作者回复: 有些网络方案或者硬件，要求必须在二层做一些功能

    2019-08-16
    1
  • 稻草篮儿
    老师你好，根据您的文章对k8s已经有了大致了解，并且已经开始使用，但对于其中网络的相关知识还是模模糊糊（特别是您课程中网络这几章的内容），为此有了想恶补网络知识的想法，老师您对k8s相关网络知识有推荐的书籍或课程吗?
    2018-12-16
    1
    1
  • 陈浩林
    请问，如果是想要静态ip，是不是只能选择calico方案，flannel不行

    作者回复: 都可以，都要改

    2018-11-15
    1
  • 每日都想上班
    碰到一个奇怪的问题，集群中一台master节点重启后，发现docker images 镜像都被清空了一样，然后我重新pull过来，过一会又没有了，这个是哪里问题呢？
    2018-11-13
    1
  • 朱升平
    网络是短板，得多学习学习！
    2018-11-12
    1
  • 再见孙悟空
    凌晨在追，感觉像追剧！嘻嘻
    2018-11-12
    1
  • 知非
    niubi
    2019-12-03
  • davad_dee
    图 1 Flannel host-gw 示意图 第一个路由表中第三条路由 src 192.168.0.2 是否应该是 10.168.0.2
    2019-12-03
  • 游刃
    老师，问一个文中的问题，IP 隧道（IP tunnel）设备和 tun设备有什么区别的，比如Calico ipip模式中的 tunl0设备和 Flannel UDP模式中的 tun0设备？
    2019-11-30
  • 拉欧
    三层网络方案简单易懂，开销小，缺点是需要物理互联，连接节点有限；
    隧道协议更通用，可以打通不同网段，但是开销大，协议复杂，难排错；
    2019-11-23
  • Geek_54edc1
    三层网络方案和“隧道模式”的异同，以及各自的优缺点：三层网络方案要求宿主机二层连通，隧道模式不要求宿主机二层连通；三层网路方案没有封包和解包，性能上比隧道模式要好。
    2019-11-21
  • 拉欧
    三层模式更好理解，但需要两台宿主机可以ping通；
    隧道模式应用更广，但是会有更大的开销，因为需要封装一层协议
    2019-11-17
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