本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。
作者按：
K8s中的网络还是较为复杂的，作为运维人员熟练掌握还是有一定难度的，但是又不得不掌握，所以今天就来研究一番。
1、关于网络插件
说起k8s网络不得不说CNI（container network interface·）网络容器接口，这是一种网络标准设计，是由谷歌和coreos联合制定的一种网络标准，这个就是实现k8s网络插件的基础，常用的如下图，这种标准，不管创建还是销毁容器，都可以轻松配置网络。
图源自infoq作者溪恒，仅用于学习
2、关于docker网络，以及插件flannel/calico
目前实际运用中最流行的CNI插件为flannel和calico这两款，这俩插件可以满足k8s的网络要求，也能为集群管理者提供特定的网络功能。
Docker为容器默认配置以下网络：
None：这就是将容器添加到没有连接的只在于容器的网络堆栈
Host：添加到主机的网络堆栈，不隔离
默认：默认网络模式，容器可以通过ip地址相互连接
自定义：用户定义网桥网络
在看具体网络插件之前看一看常见的术语：
第二层网络：OSI网络模型的数据链路层，处理网络上两个相邻节点的帧传递，mac地址为子层
第三层网络：OSI网络模型中的网络层，主要关注在二层网络主机之间路由的数据包，ipv4\ipv6\ICMP是第三层网络协议的示例
VXLAN：用于将二层以太网帧封装在UDP数据包中帮助云部署扩展，VXLAN虚拟化类似于VLAN，但比VLAN提供了更强大灵活性和功能。
Overlay：是现有网络上构建的虚拟逻辑网络，通常用于提供现有网络的抽象，能够分离和保护不同逻辑网络。
网状网络：每个节点连接到许多其他通过路由的节点进行协作，实现更大连接性网络，
BGP：管理数据包在边缘路由器之间的路由方式，通过考虑可用路径、路由规则和特定网络策略，帮助确定如何将数据包从一个网络发到另一个网络域。
3、Flannel
由CoreoSk开发的一个项目，很多部署工具或者k8s的发行版都是默认安装，flannel是可以用集群现有的etcd，利用api方式存储自身状态信息，不需要专门的数据存储，是配置第三层的ipv4 Overlay网络，在此网络内，每个节点一个子网，用于分配ip地址，配置pod时候，节点上的网桥接口会为每个新容器分配一个地址，同一主机中的pod可以使用网桥通信，不同主机的pod流量封装在udp数据包中，路由到目的地。
Flannel通过每个节点上启动一个flnnel的进程，负责给每一个节点上的子网划分、将子网网段等信息保存至etcd，具体的报文转发是后端实现，在启动时可以通过配置文件指定不同的后端进行通信，目前有UDP、VXLAN、host-gatway三种，VXLAN是官方推荐，因为性能良好，不需人工干预。UDP、VXLAN是基于三层网络即可实现，host-gatway模式需要集群所有机器都在同一个广播域、就是需要在二层网络在同一个交换机下才能实现，host-gateway用于对网络性能要求较高的常见，需要基础网络架构支持，UDP用于测试或者不支持VXLAN的linux内核。反正一般小规模集群是完全够用的，直到很多功能无法提供时在考虑其他插件。
图来自甲骨文开发社区，仅供学习
4、calico
虽然falnnel很好，但是calico因为其性能、灵活性都好而备受欢迎，calico的功能更加全面，不但具有提供主机和pod间网络通信的功能，还有网络安全和管理的功能，而且在CNI框架之内封装了calico的功能，calico还能与服务网络技术Istio集成，不但能够更加清楚的看到网络架构也能进行灵活的网络策略的配置，calico不使用Overlay网络，配置在第三层网络，使用BGP路由协议在主机之间路由数据包，意味着不需要包装额外的封装层。主要点在网络策略配置这一点，可以提高安全性和网络环境的控制。
模式：IPIP模式，基于ip层的网桥，普通的网桥是基于mac层，不需要ip，而这个模式通过两端路由做一个tunnel隧道，把不通的网络弄通
BGP边界网关（border gateway protocol）：去中心化的自制路由协议，不使用传统的内部网关协议
Router reflector：路由反射，维护网络默认是node to node fullmesh 随着集群扩大，会形成一个巨大的服务网格，连接数增加，需要RR模式解决
如果集群规模较大，选择calico没错，当然calico提供长期支持，对于一次配置长期使用的目的来说，是个很好的选择：
5、其他插件
Canal，集成flannel的网络模式和calico的网络策略，感兴趣可以尝试。
Weave，是每个节点之间创建网状网，灵活路由，具有智能路由的特点。
至此，对与K8s网络插件有一个大致的了解，对与CNI标准希各种插件，是百花齐放，多样选择，找到合适自己的才是最重要的。祝学习顺利！
