图解-Kubernetes&OpenShift容器网络发展

图解-Kubernetes&OpenShift容器网络发展

作者:巨子嘉 2023-02-06 07:41:27

云计算

云原生 OVN虽然很多功能(LB,Gateway,DNS, DHCP)依然使用OVS进行底层流量转发,但是大幅度提升了上层应用(Openstack、Kubernetes、Openshift)的管理能力。

与传统的虚拟化相比,Kubernetes容器的生命周期更短、数量密度更高、集群变更速度更快。容器网络就必须对集群节点之间的高速通信进行充分的考量。除此之外,在企业级的容器云平台上,承载众多租户的计算负载之间资源的安全隔离,也必须要考虑到的因素。

显而易见,传统的物理网络架构无法满足容器高灵活性的需求,容器网络必须要有一种崭新的设计架构。Kubernetes快速发展演进,其中网络这块发展变革最快,生态最繁荣。

容器网络的发展,从Docker主导的CNM模型,演进到Google、CoreOS、Kubernetes主导的CNI模型。CNM与CNI并不是网络的实现,而是网络规范和网络体系。当前,容器网络CNI基本是事实的标准,除了背后开源社区的阵营不同,更多是技术迭代演进,架构优化调整。与Kubernetes在最新版本开始解耦Docker一样。下图是容器网络发展脉络,从运行效率与管理效率两个方面推动容器持续迭代优化。

1、单节点容器网络

容器单节点网络,在单个容器主机,通过Bridge或者Macvlan等方式实现共享宿主机物理网卡,多个容器使用“端口映射”的方式共享容器主机IP地址。存在问题是如何进行大规模管理,容器间跨主机无需经过NAT无法直接通信。如下图所示:

2、Kubernetes Flannel网络

Kubernetes Flannel网络,实现容器主机集群和跨节点Pod直连,每个容器主机分配一个网段用于容器内Pod互联。通过VxLAN协议封装实现Overlay容器网络,容器IP在物理网络上传输时使用物理机IP,其真实IP会被封装在VxLAN协议中。每个机器上有一个flanneld服务进行外部网络通信时的封包和解包。存在问题是虽然大二层带来了连通的便利,但是管控、访问控制、租户隔离没有实现,如下图所示:

3、多租户 + NetworkPolicy容器网络

多租户 + NetworkPolicy容器网络,Openshift v3 OVS网络就是基于这个思路已经实现。通过VxLAN实现跨集群互通,使用可编程OVS流表控制每个节点上的容器流量转发控制,多租户之间的网络NetworkPolicy控制,基于Namespace级别控制,基于Pod、端口的控制。存在问题是OVS和流表依然是单机,大量的流程编程工作,SVC和LB暴露依赖iptables,性能开销较大,如下图所示。

4、SDN容器网络

SDN容器网络,随着技术快速的发展,尤其是近几年大型国企数字化转型加速,各种各样的应用容器化运行之后,OVS容器网络的局限性开始突显。首先就是统一控制平面效率不高。其次是OVS借助每个节点上iptables实现,iptables实现NAT时性能开销大,同时Kubernetes Service管理复杂。最后是IPv6与Windows等新需求难以支持。

OVN是从OVS发展演进而来,是openvSwitch原生控制层实现,用于将分布式的openvSwitch交换机统一管理。OVN是集中式SDN控制器,实现集群层面做网络编排,管理组件高可用,使用OpenFlow控制协议,利用OVS实现网络转发。

5、总结

OVN虽然很多功能(LB,Gateway,DNS, DHCP)依然使用OVS进行底层流量转发,但是大幅度提升了上层应用(Openstack、Kubernetes、Openshift)的管理能力。与其他的kubernetes CNI网络插件相比,OVN是真正的SDN!

本文转载自微信公众号「巨子嘉」,可以通过以下二维码关注。转载本文请联系巨子嘉公众号。

文章来源网络,作者:运维,如若转载,请注明出处:https://shuyeidc.com/wp/304027.html<

(0)
运维的头像运维
上一篇2025-05-25 13:00
下一篇 2025-05-25 13:01

相关推荐

  • 个人主题怎么制作?

    制作个人主题是一个将个人风格、兴趣或专业领域转化为视觉化或结构化内容的过程,无论是用于个人博客、作品集、社交媒体账号还是品牌形象,核心都是围绕“个人特色”展开,以下从定位、内容规划、视觉设计、技术实现四个维度,详细拆解制作个人主题的完整流程,明确主题定位:找到个人特色的核心主题定位是所有工作的起点,需要先回答……

    2025-11-20
    0
  • 社群营销管理关键是什么?

    社群营销的核心在于通过建立有温度、有价值、有归属感的社群,实现用户留存、转化和品牌传播,其管理需贯穿“目标定位-内容运营-用户互动-数据驱动-风险控制”全流程,以下从五个维度展开详细说明:明确社群定位与目标社群管理的首要任务是精准定位,需明确社群的核心价值(如行业交流、产品使用指导、兴趣分享等)、目标用户画像……

    2025-11-20
    0
  • 香港公司网站备案需要什么材料?

    香港公司进行网站备案是一个涉及多部门协调、流程相对严谨的过程,尤其需兼顾中国内地与香港两地的监管要求,由于香港公司注册地与中国内地不同,其网站若主要服务内地用户或使用内地服务器,需根据服务器位置、网站内容性质等,选择对应的备案路径(如工信部ICP备案或公安备案),以下从备案主体资格、流程步骤、材料准备、注意事项……

    2025-11-20
    0
  • 如何企业上云推广

    企业上云已成为数字化转型的核心战略,但推广过程中需结合行业特性、企业痛点与市场需求,构建系统性、多维度的推广体系,以下从市场定位、策略设计、执行落地及效果优化四个维度,详细拆解企业上云推广的实践路径,精准定位:明确目标企业与核心价值企业上云并非“一刀切”的方案,需先锁定目标客户群体,提炼差异化价值主张,客户分层……

    2025-11-20
    0
  • PS设计搜索框的实用技巧有哪些?

    在PS中设计一个美观且功能性的搜索框需要结合创意构思、视觉设计和用户体验考量,以下从设计思路、制作步骤、细节优化及交互预览等方面详细说明,帮助打造符合需求的搜索框,设计前的规划明确使用场景:根据网站或APP的整体风格确定搜索框的调性,例如极简风适合细线条和纯色,科技感适合渐变和发光效果,电商类则可能需要突出搜索……

    2025-11-20
    0

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。必填项已用 * 标注