Kubernetes三层网络方案详解：Flannel host-gw与Calico架构

本文档主要解读了Kubernetes三层网络方案，特别关注了Flannel的host-gw模式和Calico项目，这些在容器网络中扮演着重要角色。Kubernetes网络设计通常包括两种模式：网桥模式（如Flannel的Flannel插件）和纯三层网络（PureLayer3）。三层网络方案的核心理念是将容器网络与底层物理网络分离，提供独立的虚拟网络平面。 在Flannel的host-gw模式下，每个节点上的Infra-container通过宿主机的网络接口进行通信，而不是直接在容器内部进行。例如，当Node1的Infra-container-1想要访问Node2的Infra-container-2时，Flanneld会在宿主机上配置路由规则，指示所有目标IP地址为10.244.1.0/24的流量通过eth0设备发送，并指定下一跳地址为10.168.0.3。这个过程确保了容器间的网络隔离，同时利用了宿主机的网络能力进行数据包转发。 Calico作为纯三层网络方案的代表，提供了类似的功能，但可能采用不同的实现机制，比如通过BGP协议实现路由控制，或者利用iptables进行网络策略管理。这种方案的优势在于可以提供更强的网络策略控制、安全性以及性能优化，适合复杂的网络环境。 三层网络方案在Kubernetes中具有灵活性和可扩展性，允许管理员根据需求选择不同的网络策略和安全级别，同时保持集群的稳定性和高效运行。理解并掌握这些网络模型对于有效管理和运维Kubernetes集群至关重要。学习和实践这些方案有助于提高容器应用的部署和网络管理能力。