KubeEdge 边缘计算网络

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KubeEdge

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# KubeEdge

https://iothub.org.cn/docs/kubeedge/
https://iothub.org.cn/docs/kubeedge/app/kube-network/

一、概述

1.hostNetwork

在 k8s 中，若 pod 使用主机网络 ，也就是hostNetwork=true。则该pod会使用主机的dns以及所有网络配置，默认情况下是无法使用 k8s 自带的 dns 解析服务 ，但是可以修改 DNS 策略或者修改主机上的域名解析（/etc/resolv.conf），使主机可以用 k8s 自身的 dns 服务。一般通过 DNS 策略（ClusterFirstWithHostNet）来使用 k8s DNS 内部域名解析

k8s DNS 策略如下：

Default：继承 Pod 所在宿主机的 DNS 设置，hostNetwork 的默认策略。
ClusterFirst（默认DNS策略）：优先使用 kubernetes 环境的 dns 服务，将无法解析的域名转发到从宿主机继承的 dns 服务器。
ClusterFirstWithHostNet：和 ClusterFirst 类似，对于以 hostNetwork 模式运行的 Pod 应明确知道使用该策略。也是可以同时解析内部和外部的域名。
None：忽略 kubernetes 环境的 dns 配置，通过 spec.dnsConfig 自定义 DNS 配置。

一般使用主机网络就增加如下几行即可：

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hostNetwork: true
dnsPolicy: "ClusterFirstWithHostNet"

『示例』：hostNetwork.yaml

yaml 复制代码

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      # 使用主机网络
      hostNetwork: true
      # 该设置是使POD使用k8s的dns，dns配置在/etc/resolv.conf文件中
      # 如果不加，pod默认使用所在宿主主机使用的DNS，这样会导致容器
      # 内不能通过service name访问k8s集群中其他POD
      dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - name: metrics
          # 如果hostNetwork: true，hostPort必须跟containerPort一样，所以hostPort一般不写，端口也是占用宿主机上的端口。
          hostPort: 80
          containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
spec:
  selector:
    app: nginx
  type: NodePort
  ports:
    - name: http
      port: 80
      targetPort: 80
      protocol: TCP
      nodePort: 31280

2.hostPort

hostPort 和 NodePort的区别：

hostPort 只会在运行机器上开启端口， NodePort 是所有 Node 上都会开启端口。

hostPort 是由 portmap 这个 cni 提供 portMapping 能力，同时如果想使用这个能力，在配置文件中一定需要开启 portmap。
使用 hostPort 后，会在 iptables 的 nat 链中插入相应的规则，而且这些规则是在 KUBE-SERVICES 规则之前插入的，也就是说会优先匹配 hostPort 的规则，我们常用的 NodePort 规则其实是在 KUBE-SERVICES 之中，也排在其后。
hostport 可以通过 iptables 命令查看到，但是无法在 ipvsadm 中查看到。
使用 lsof/netstat 也查看不到这个端口,这是因为 hostport 是通过 iptables 对请求中的目的端口进行转发的，并不是在主机上通过端口监听。
在生产环境中不建议使用 hostPort。

3.Pod主机网络选择

1.使用主机网络 - hostNetwork

设置 hostNetwork: true
hostPort必须跟containerPort一样，所以hostPort一般不写，端口也是占用宿主机上的端口
Edge节点只能运行一个Pod，否则端口冲突

2.使用hostPort

可以改变默认端口，或开放部分端口
如果hostNetwork: true，hostPort必须跟containerPort一样，所以hostPort一般不写

二、EdgeCore

1.hostNetwork

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    spec:
      # 使用主机网络
      hostNetwork: true
      # 该设置是使POD使用k8s的dns，dns配置在/etc/resolv.conf文件中
      # 如果不加，pod默认使用所在宿主主机使用的DNS，这样会导致容器
      # 内不能通过service name访问k8s集群中其他POD
      dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet

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[root@k8s-master kubeedge]# vim nginx.yaml 

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      nodeName: edge-2    #调度到指定机器
      hostNetwork: true   # 使用主机网络
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          hostPort: 8080

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[root@k8s-master kubeedge]# kubectl apply -f nginx.yaml 
deployment.apps/nginx-deployment created


[root@k8s-master kubeedge]# kubectl get pod -owide
NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deployment-6bd49f646f-njpb2   1/1     Running   0          28s   172.17.0.3   edge-2   <none>           <none>

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# 访问
curl 192.168.202.212
curl 192.168.202.212:80

[root@k8s-master kubeedge]# curl 192.168.202.212:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html

2.hostPort

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      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - name: metrics
          # 如果hostNetwork: true，hostPort必须跟containerPort一样，所以hostPort一般不写，端口也是占用宿主机上的端口。
          hostPort: 80
          containerPort: 80

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[root@k8s-master kubeedge]# vim nginx-hostport.yaml 

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      nodeName: edge-2  #调度到指定机器
      #hostNetwork: true
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          hostPort: 8080  #主机端口

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[root@k8s-master kubeedge]# kubectl apply -f nginx-hostport.yaml 
deployment.apps/nginx-deployment created


[root@k8s-master kubeedge]# kubectl get pod -owide
NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deployment-6bd49f646f-njpb2   1/1     Running   0          28s   172.17.0.3   edge-2   <none>           <none>

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# 访问
curl 192.168.202.212
curl 192.168.202.212:8080


[root@k8s-master kubeedge]# curl 192.168.202.212
curl: (7) Failed connect to 192.168.202.212:80; Connection refused


[root@k8s-master kubeedge]# curl 192.168.202.212:8080
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

KubeEdge

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https://iothub.org.cn/docs/kubeedge/app/kube-network/