简介
Flannel是CoreOS团队针对Kubernetes设计的一个网络规划服务，简单来说，它的功能是让集群中的不同节点主机创建的Docker容器都具有全集群唯一的虚拟IP地址。但在默认的Docker配置中， 每个节点上的Docker服务会分别负责所在节点容器的IP分配。这样导致的一个问题是，不同节点上容器可能获得相同的内外IP地址。并使这些容器之间能够之间通过IP地址相互找到，也就是相 互ping通。
Flannel的设计目的就是为集群中的所有节点重新规划IP地址的使用规则，从而使得不同节点上的容器能够获得"同属一个内网"且"不重复的"IP地址，并让属于不同节点上的容器能够直接通过内网IP通信。
Flannel实质上是一种"覆盖网络(overlay network)"，即表示运行在一个网上的网（应用层网络），并不依靠ip地址来传递消息，而是采用一种映射机制，把ip地址和identifiers做映射来资源定位。也就 是将TCP数据包装在另一种网络包里面进行路由转发和通信，目前已经支持UDP、VxLAN、AWS VPC和GCE路由等数据转发方式。
原理是每个主机配置一个ip段和子网个数。例如，可以配置一个覆盖网络使用 10.100.0.0/16段，每个主机/24个子网。因此主机a可以接受10.100.5.0/24，主机B可以接受10.100.18.0/24的包。flannel使用etcd来维护分配的子网到实际的ip地址之间的映射。对于数据路径，flannel 使用udp来封装ip数据报，转发到远程主机。选择UDP作为转发协议是因为他能穿透防火墙。例如，AWS Classic无法转发IPoIP or GRE 网络包，是因为它的安全组仅仅支持TCP/UDP/ICMP。
flannel 使用etcd存储配置数据和子网分配信息。flannel 启动之后，后台进程首先检索配置和正在使用的子网列表，然后选择一个可用的子网，然后尝试去注册它。 etcd也存储这个每个主机对应的ip。flannel 使用etcd的watch机制监视/coreos.com/network/subnets下面所有元素的变化信息，并且根据他来维护一个路由表。为了提高性能，flannel优化了Universal TAP/TUN设备，对TUN和UDP之间的ip分片做了代理。
另外，flannel是没有DNS服务的，容器无法通过hostname通信。
安装
需要先安装etcd，之后可以使用yum方式安装flannel
yum install -y flannel首先使用etcdctl命令在etcd服务中写入flannel需要用到的配置，注意set之后的路径前缀需要和flannel的配置文件中的FLANNEL_ETCD_PREFIX一致
swift
etcdctl set /zkxl_flannel/network/config '{"Network": "10.0.0.0/16", "SubnetLen": 24, "SubnetMin": "10.0.0.0","SubnetMax": "10.0.199.0", "Backend": {"Type": "vxlan"}}'Network：用于指定Flannel地址池
SubnetLen：用于指定分配给单个宿主机的docker0的ip段的子网掩码的长度
SubnetMin：用于指定最小能够分配的ip段
SudbnetMax：用于指定最大能够分配的ip段，在上面的示例中，表示每个宿主机可以分配一个24位掩码长度的子网，可以分配的子网从10.0.0.0/24到10.0.199.0/24，也就意味着在这个网段中，最多只能有200台宿主机
Backend：用于指定数据包以什么方式转发，默认为udp模式，host-gw模式性能最好，但不能跨宿主机网络
修改flannel配置文件，注意其中的FLANNEL_ETCD_PREFIX 要和之前设置到etcd中的路径前缀一致
bash
vim /etc/sysconfig/flanneld
bash
# Flanneld configuration options
# etcd url location. Point this to the server where etcd runs
FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://127.0.0.1:2379"
# etcd config key. This is the configuration key that flannel queries
# For address range assignment
FLANNEL_ETCD_PREFIX="/zkxl_flannel/network"
# Any additional options that you want to pass
#FLANNEL_OPTIONS=""启动flanneld
bash
systemctl start flanneld
systemctl status flanneld启动 flanneld 后，会有一张 flannel0 网卡产生：而且还生成了配置文件 /run/flannel/subnet.env，此网卡的地址就是之前在etcd中定义的网段地址。
这样则会生成/run/flannel/docker文件, 在这个文件中一般会给docker提供一个设定参数DOCKER_NETWORK_OPTIONS，DOCKER_NETWORK_OPTIONS中会包含如下设定信息：
--bip
--ip-masq
--mtu
而在docker的systemd的service中，只需要将DOCKER_NETWORK_OPTIONS传递给dockerd即可。
bash
vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
# 然后在ExecStart中添加$DOCKER_NETWORK_OPTIONS，如下所示
ExecStart=/usr/bin/dockerd $DOCKER_NETWORK_OPTIONS -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock然后重启docker，这样Flannel配置分配的ip才能生效，即docker0虚拟网卡的ip会变成上面flannel设定的ip段。
bash
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
# 之后查看docker进程的启动，应该能看到相关的参数了
ps -ef | grep docker
root 18793 1 0 17:08 ? 00:00:00 /usr/bin/dockerd --bip=10.0.26.1/24 --ip-masq=true --mtu=1450 -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock
root 18931 18741 0 17:09 pts/2 00:00:00 grep --color=auto docker方案
如何固定某个主机的IP配置
参考官方文档中的介绍 flannel/reservations.md at master · flannel-io/flannel · GitHub
ini
# 先看下在当前配置中本机分配到的IP地址段
cat /run/flannel/subnet.env
FLANNEL_NETWORK=10.0.0.0/16
FLANNEL_SUBNET=10.0.76.1/24 # 这里就是在当前配置下分配到的网段
FLANNEL_MTU=1450
FLANNEL_IPMASQ=false
# 先关掉flannel服务,防止修改过程中会更新还未修改完的配置
systemctl stop flanneld
# 查看当前etcd中存储的相关网段配置
etcdctl ls /zkxl_flannel/network/subnets
/zkxl_flannel/network/subnets/10.0.76.0-24 # 这一行就是当前主机的配置，我们要复制一份
/zkxl_flannel/network/subnets/10.0.84.0-24
# 以下命令复制了一份现在的配置，但是会把新的IP段设置到10.0.0.0-24这个网段，并且把ttl过期时间设置成0，这样这个配置就会变成永久的预留
etcdctl set -ttl 0 /zkxl_flannel/network/subnets/10.0.0.0-24 $(etcdctl get /zkxl_flannel/network/subnets/10.0.76.0-24)
# 删除原来的
etcdctl rm /zkxl_flannel/network/subnets/10.0.76.0-24
# 之后修改本机的subnet.env
vim /run/flannel/subnet.env
FLANNEL_NETWORK=10.0.0.0/16
FLANNEL_SUBNET=10.0.0.1/24 # 这里修改成想要调整到的网段
FLANNEL_MTU=1450
FLANNEL_IPMASQ=false
# 重新启动flannel服务
systemctl start flanneld
# 最后要重启docker服务
systemctl restart docker如何固定某个容器的IP
flannel会给每个物理机的docker添加一个默认的网桥，通过这个网桥各个容器都是互通的，但是我们这里还有一个需求，就是怎么固定住其中的容器的IP？这个暂时没有找到有效的解决方法，使用docker-compose配置时只能使用自定义的网桥网络时才能指定IP，而flannel这个对于docker属于external网络，这时候就不能自己指定IP了。
Static ip · Issue #167 · flannel-io/flannel · GitHub在这个issue中，最后tomdee的回答如下，他提供了一种固定某个主机的IP配置的方式，也就是上面的章节中我们提到的方式，但是tomdee认为固定容器IP的方式不属于flannel应该解决的问题。
Static subnet reservation for a host can be done following this doc I added github.com/coreos/flan...
Static IP addresses for individual containers/pods is not something to flannel manages.