一、K8S的三种接口
CRI：容器运行时接口（docker containerd podman cri-o）
CNI：容器网络接口（flannel calico cilium）
CSI 容器存储接口（nfs ceph gfs oss s3 minio）
二、K8S的三种网络
节点网络：nodeIP，物理网卡的IP实现节点间的通信
Pod网络：podIP，Pod与Pod之间可通过Pod的IP相互通信
Service网络：clusterIP，在K8S集群内可通过service资源的clusterIP实现对Pod集群的网络代理转发
三、CNI 网络组件flannel
1、flannel的三种模式
UDP：出现最早的模式，但是性能最差，基于flanneld应用程序实现数据包的封装/解封装
VXLAN：flannel的默认模式，也是推荐使用的模式，性能比UDP模式更好，基于内核实现数据帧的封装/解封装，而且配置简单使用方便
HOST-GW ：性能最好的模式，但是配置负载，且不能跨网段
2、VLAN 和 VXLAN 的区别
作用不同：VLAN主要用作于在交换机上逻辑划分广播域，还可以配合STP生成树协议阻塞路径接口，避免产生环路和广播风暴。VXLAN可以将数据帧封装成UDP报文，再通过网络层传输给其它网络，从而实现虚拟大二层网络的通信
VXLAN支持更多的二层网络：VXLAN最多可支持 2^24 个；VLAN最多支持 2^12 个（4096-2）
VXLAN可以防止物理交换机MAC表耗尽：VLAN需要在交换机的MAC表中记录MAC物理地址；VXLAN采用隧道机制，MAC物理地址不需记录在交换机
3、flannel的UDP模式工作原理
①原始数据包从源主机的Pod容器发出到cni0网桥接口，再由cni0转发到flannel0虚拟接口
②flanneld服务进程会监听flannel0接口接收到的数据，flanneld进程会将原始数据包封装到UDP报文里
③flanneld进程会根据在etcd中维护的路由表查到目标Pod所在的nodeIP，并在UDP报文外封装nodeIP头部、MAC头部，再通过物理网卡发送到目标node节点
④UDP报文通过8285端口送达到目标node节点的flanneld进程进行解封装，再根据本地路由规则通过flannel0接口发送到cni0网桥，再由cni0发送到目标Pod容器
4、flannel的VXLAN模式工作原理
①原始数据帧从源主机的Pod容器发出到cni0网桥接口，再由cni0转发到flannel.1虚拟接口
②flannel.1接口接收到数据帧后添加VXLAN头部，并在内核将原始数据帧封装到UDP报文里
③根据在etcd中维护的路由表查到目标Pod所在的nodeIP，并在UDP报文外封装nodeIP头部、MAC头部，再通过物理网卡发送到目标node节点
④UDP报文通过8472端口送达到目标node节点的flannel.1接口并在内核进行解封装，再根据本地路由规则发送到cni0网桥，再由cni0发送到目标Pod容器
四、CNI 网络组件calico
**flannel方案：**需要在每个节点上把发向容器的数据包进行封装后，再用隧道将封装后的数据包发送到运行着目标Pod的node节点上。目标node节点再负责去掉封装，将去除封装的数据包发送到目标Pod上。数据通信性能则大受影响。
**calico方案：**Calico不使用隧道或NAT来实现转发，而是把Host当作Internet中的路由器，使用BGP同步路由，并使用iptables来做安全访问策略，完成跨Host转发来。
Calico 主要由三个部分组成：
Calico CNI插件：主要负责与kubernetes对接，供kubelet调用使用。
Felix：负责维护宿主机上的路由规则、FIB转发信息库等。
BIRD：负责分发路由规则，类似路由器。
Confd：配置管理组件。
1、calico的IPIP模式工作原理
①原始数据包从源主机的Pod容器发出，通过 veth pair 设备送达到tunl0接口，再被内核的IPIP驱动封装到node节点网络的IP报文
②根据Felix维护的路由规则通过物理网卡发送到目标node节点
③IP数据包到达目标node节点的tunl0接口后再通过内核的IPIP驱动解封装得到原始数据包，再根据本地路由规则通过 veth pair 设备送达到目标Pod容器
2、calico的BGP模式工作原理（本质就是通过路由规则来实现Pod之间的通信）
每个Pod容器都有一个 veth pair 设备，一端接入容器，另一个接入宿主机网络空间，并设置一条路由规则。这些路由规则都是 Felix 维护配置的，由 BIRD 组件基于 BGP 动态路由协议分发路由信息给其它节点。
①原始数据包从源主机的Pod容器发出，通过 veth pair 设备送达到宿主机网络空间
②根据Felix维护的路由规则通过物理网卡发送到目标node节点
③目标node节点接收到数据包后，会根据本地路由规则通过 veth pair 设备送达到目标Pod容器
五、网络组件flannel 与 calico 的区别
flannel
模式：UDP VXLAN HOST-GW
默认网段：10.244.0.0/16
通常会采用VXLAN模式，用的是叠加网络、IP隧道方式传输数据，对性能有一定的影响。
Flannel产品成熟，依赖性较少，易于安装，功能简单，配置方便，利于管理。但是不具备复杂的网络策略配置能力。
calico
模式：IPIP BGP 混合模式（CrossSubnet）
默认网段：192.168.0.0/16
使用IPIP模式可以实现跨子网传输，但是传输过程中需要额外的封包和解包过程，对性能有一定的影响。
使用BGP模式会把每个node节点看作成路由器，通过Felix、BIRD组件来维护和分发路由规则，可实现直接通过BGP路由协议实现路由转发，传输过程中不需要额外封包和解包过程，因此性能较好，但是只能在同一个网段里使用，无法跨子网传输。
calico不使用cni0网桥，而使通过路由规则把数据包直接发送到目标主机，所以性能较高；而且还具有更丰富的网络策略配置管理能力，功能更全面，但是维护起来较为复杂。
所以对于较小规模且网络要求简单的K8S集群，可以采用flannel作为cni网络插件。对于K8S集群规模较大且要求更多的网络策略配置时，可以考虑采用性能更好功能更全面的calico或cilium。
六、在所有node节点部署cni网络插件之flannel的vxlan模式
1、上传flannel安装包并解压
2、导入镜像
3、创建cni网络插件的工作目录
4、将2个镜像和cni工作目录传输给node02节点
5、将kube-flannel.yml文件传输给master01节点
6、在master01节点执行kube-flannel.yml文件
验证网络插件能够实现跨node节点的pod进行通信：
1.在master01节点创建pod资源
2、进入容器中 查看是否可以完成跨主机pod通信
七、在所有node节点上部署coreDNS
coreDNS概述：
CoreDNS 是Kubernetes的默认DNS实现，可以为K8s集群内的Pod提供DNS服务。使用CoreDNS 可以为集群中的service资源创建一个资源名称与ClusterIp 的对应关系解析，从而避免将service的usterp 地址硬编码到应用程序代码中。
- 根据 service 的资源名称 解析出对应的 clusterIP
- 根据 statefulset 控制器创建的Pod资源名称 解析出对应的 podIP
1、在所有node节点上上传coredns.tar软件包并导入镜像
2、在master01节点上部署coredns
3、验证可以通过service的名称进行通信
4、 在node节点中进入容器，验证可以通过service资源名称通信 以及可以实现nslookup
