Kubernetes网络部署方案

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原文：Docker

现在网络上流传很多Kubernetes的部署和搭建的文档，其中比较出名就是Kubernetes The Hard Way

（https://github.com/kelseyhightower/kubernetes-the-hard-way），还有基于这个翻译和衍生的版本follow-me-install-kubernetes-cluster

（https://github.com/opsnull/follow-me-install-kubernetes-cluster），这两篇文章带我走过了Kubernetes的搭建的童年，我第一搭建成功就是抄袭的张俊的follow-me-install-kubernetes-cluster，然后随着新版的发展，越来越多的配置参数存在各种各样的问题，最大的问题是在CNI产生后，两篇文章的配置参数和系统默认或者CNI配置参数有稍微的冲突导致很多人在利用CNI做网络方案的时候会出现很多问题，这篇文章目的第一是向两位前辈致敬，第二是共享下在Flanneld和Calico部署过程中遇到挫折和问题。

为啥只说明以下两种方案的部署模式，因为其他网络方案不争气。

Flanneld [Systemd部署模式]

Flannel部署相对来说简单容易、坑少，直接上配置。

flannel.service

[Unit]
Description=Flanneld overlay address etcd agent
After=network.target
After=network-online.target
Wants=network-online.target
Before=docker.service
[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/local/bin/flanneld \
-etcd-cafile=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
-etcd-certfile=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \
-etcd-keyfile=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \
-etcd-endpoints=https://{Etcd IP}:2379 \
-iface=ens3 \
--ip-masq
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target
RequiredBy=docker.service 

记住一定要提前在etcd把你的backend写进去。

HOST-GW的配置：

etcdctl \
--endpoints=https://{Etcd-IP}:2379 \
--ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
--cert-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \
--key-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \
set /coreos.com/network/config '{"Network":"'10.200.0.0/16'", "SubnetLen": 24, "Backend": {"Type":"host-gw"}}' 

VXLAN的配置：

etcdctl \
--endpoints=https://{Etcd-IP}:2379 \
--ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
--cert-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \
--key-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \
set /coreos.com/network/config '{"Network":"'10.200.0.0/16'", "SubnetLen": 24, "Backend": {"Type":"vxlan"}}' 

然后可以开始你的表演，如果你创建2个pod，互ping一下发现不通，你部署DNS服务，一直报错no route to host（就是Kubernetes那个SVC对应的IP），恭喜你，你下面要做的就是：

iptables -P FORWARD ACCEPT

因为1.13版本以上Docker好似在iptable写了这么一条策略：

iptables -P FORWARD DROP

到此为止你起来Flanneld就可以开始你的Kubernetes之旅，当然现在好似还不行记得在/etc/cni/net.d下写一个.conf结尾的文件，当然叫什么名字无所谓。etc：

10-flanneld-cni.conf

{
  "name": "cbr0",
  "type": "flannel",
  "delegate": {
    "isDefaultGateway": true
  }
}

然后继续你的表演就可以了。

Calico [Systemd部署模式]

其实吧，Calico在Kubernetes网络方案用用的比Flanneld多，Calico懂得玩伸缩，技术也比较牛，在很多物理设备不开启BGP的情况下做了折中，用的IP-IP虽然性能有点损失，在云上被大面积使用。Flanneld的host-gw模式性能虽然不错，但是只能在2层玩下，过了二层路由被重写就GG了。

开始表演IP-IP模式。

第一步创建IPpool，pool就是所有calico分配ip的池子，其实就是Kubernetes的pool，不过Calico分配出来是/26的IP，一下少很多。其实我觉得/26比较符合机器配置的现状至少，不会造成IP的浪费。

设置pool

calicoctl apply -f - << EOF
apiVersion: v1
kind: ipPool
metadata:
cidr: 10.200.0.0/16
spec:
ipip:
enabled: true
mode: cross-subnet
nat-outgoing: true
EOF

部署calico-node（其实就2个文件）

calico.env

ETCD_ENDPOINTS="https://{ETCD1}:2379,https://{ETCD2}:2379"
ETCD_CA_FILE="/etc/kubernetes/ssl/ca.pem"
ETCD_CERT_FILE="/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem"
ETCD_KEY_FILE="/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem"
CALICO_NODENAME="node46"
CALICO_NO_DEFAULT_POOLS=""
CALICO_IP="{HOST-IP}"
CALICO_IP6=""
CALICO_AS=""
CALICO_LIBNETWORK_ENABLED=true
CALICO_NETWORKING_BACKEND=bird

calico.service
[Unit]
Description=calico-node
After=docker.service
Requires=docker.service

[Service]
EnvironmentFile=/etc/calico/calico.env
ExecStartPre=-/usr/bin/docker rm -f calico-node
ExecStart=/usr/bin/docker run --net=host --privileged \
--name=calico-node \
-e NODENAME=${CALICO_NODENAME} \
-e IP=${CALICO_IP} \
-e IP6=${CALICO_IP6} \
-e CALICO_NETWORKING_BACKEND=${CALICO_NETWORKING_BACKEND} \
-e CALICO_STARTUP_LOGLEVEL=DEBUG \
-e NO_DEFAULT_POOLS=${CALICO_NO_DEFAULT_POOLS} \
-e FELIX_DEFAULTENDPOINTTOHOSTACTION=ACCEPT \
-e CALICO_LIBNETWORK_ENABLED=${CALICO_LIBNETWORK_ENABLED} \
-e ETCD_ENDPOINTS=${ETCD_ENDPOINTS} \
-e ETCD_CA_CERT_FILE=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
-e ETCD_CERT_FILE=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \
-e ETCD_KEY_FILE=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \
-v /var/log/calico:/var/log/calico \
-v /run/docker/plugins:/run/docker/plugins \
-v /lib/modules:/lib/modules \
-v /var/run/calico:/var/run/calico \
-v /etc/kubernetes/ssl/:/etc/kubernetes/ssl/:ro \
quay.io/calico/node:v2.4.0

ExecStop=-/usr/bin/docker stop calico-node

[Install]
WantedBy=multi-user.target

CNI配置文件（/etc/cni/net.d下随便写一个.conf结尾的文件）

calico.conf

{
"name": "k8s-pod-network",
"cniVersion": "0.1.0",
"type": "calico",
"etcd_endpoints": "https://{ETCD1},https://{ETCD2}:2379",
"etcd_key_file": "/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem",
"etcd_cert_file": "/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem",
"etcd_ca_cert_file": "/etc/kubernetes/ssl/ca.pem",
"log_level": "info",
"ipam": {
    "type": "calico-ipam"
 },
"kubernetes": {
    "kubeconfig": "/etc/kubernetes/kube-proxy.kubeconfig"
}
}

然后你就可以装逼了，记得把CNI的组件calico-ipam放到/opt/cni/bin。

RR部署模式

其实就是在以上的基础上多部署一个RR容器。

docker run --privileged --net=host -d \
       -e IP={HOST-IP} \
       -e ETCD_ENDPOINTS=https://{ETCD}:2379 \
       -e ETCD_CA_CERT_FILE=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
       -e ETCD_CERT_FILE=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \
       -e ETCD_KEY_FILE=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \
       -v /etc/kubernetes/ssl:/etc/kubernetes/ssl:ro \
       calico/routereflector:v0.4.0

然后把这个IP写到etcd里。

curl --cacert /etc/kubernetes/ssl/ca.pem --cert 
/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem --key 
/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem -L https://{ETCD}:2379/v2/keys/calico/bgp/v1/rr_v4/{HOST-IP} -XPUT -d value="{\"ip\":\"{HOST-IP}\",\"cluster_id\":\"1.0.0.2\"} 

然后就是创建一个全局的BGPpeer。

cat << EOF | calicoctl delete -f -
apiVersion: v1
kind: bgpPeer
metadata:
peerIP: {HOST-IP}
scope: global
spec:
asNumber: 64567
EOF

关闭 node-to-node mesh。

calicoctl config set nodeToNodeMesh off

重新启动你所有的calico-node。

附一份calicoctl的配置文件（在/etc/calico下）

calicoctl.cfg

apiVersion: v1
kind: calicoApiConfig
metadata:
spec:
etcdEndpoints: https://{ETCD}:2379
etcdKeyFile: /etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem
etcdCertFile: /etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem
etcdCACertFile: /etc/kubernetes/ssl/ca.pem

开始你的装逼之旅吧。

关于calico-bgp有硬件的自己尝试吧。

附一份非标准的kube-proxy.service

[Unit]
Description=Kubernetes Kube Proxy
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes

[Service]
ExecStart=/usr/local/bin/kube-proxy \
--hostname-override={HOST-IP} \
--kubeconfig=/etc/kubernetes/kube-proxy.kubeconfig \
--v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5

[Install]
WantedBy=multi-user.target

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