k8s网络主题系列：

K8s网络设计与实现是在学习k8s网络过程中总结的内容。在学习k8s网络各种插件之前我觉得有必要先搞清楚其设计思路是怎样的，在知道其规范的情况下肯定能跟深刻理解k8s网络的各种插件。就像拥有指南针的船，才不会跑偏。

一、K8s网络设计

1.每个Pod都拥有一个独立IP地址，Pod内所有容器共享一个网络命名空间

2.集群内所有Pod都在一个直接连通的扁平网络中，可通过IP直接访问

(1) 所有容器之间无需NAT就可以直接互相访问

(2) 所有Node和所有容器之间无需NAT就可以直接互相访问

(3) 容器自己看到的IP跟其他容器看到的一样

二、K8s网络要求

K8s对网络的要求总的来讲主要有两个最基本的要求，分别是：

要能够为每一个Node上的Pod分配互相不冲突的IP地址；
要所有Pod之间能够互相访问；

三、K8s网络规范

CNI是由CoreOS提出的一个容器网络规范。已采纳规范的包括Apache Mesos, Cloud Foundry, Kubernetes, Kurma 和 rkt。另外 Contiv Networking, Project Calico 和 Weave这些项目也为CNI提供插件。

CNI 的规范比较小巧。它规定了一个容器runtime和网络插件之间的简单的契约。这个契约通过JSON的语法定义了CNI插件所需要提供的输入和输出。一个容器可以被加入到被不同插件所驱动的多个网络之中。一个网络有自己对应的插件和唯一的名称。CNI 插件需要提供两个命令：一个用来将网络接口加入到指定网络，另一个用来将其移除。这两个接口分别在容器被创建和销毁的时候被调用。

容器runtime首先需要分配一个网络命名空间以及一个容器ID。然后连同一些CNI配置参数传给网络驱动。接着网络驱动会将该容器连接到网络并将分配的IP地址以JSON的格式返回给容器runtime。