在 Kubernetes中，網(wǎng)絡(luò)是非常重要的一個(gè)領(lǐng)域。Kubernetes 本身不提供網(wǎng)絡(luò)解決方案，但是提供了 CN I規(guī)范。這些規(guī)范被許多 CNI 插件（例如 WeaveNet，F(xiàn)lannel，Calico 等）遵守。這些插件中任何一個(gè)都可以在集群上使用和部署以提供網(wǎng)絡(luò)解決方案。該網(wǎng)絡(luò)稱為集群的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)。此默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)使 Pods 不僅可以在同一節(jié)點(diǎn)上而且可以在群集中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間相互通信。

隨著發(fā)展，Kubernetes 缺乏支持 VNF 中多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的所需功能。傳統(tǒng)上，網(wǎng)絡(luò)功能使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口分離控制，管理和控制用戶/數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)平面。他們還用于支持不同的協(xié)議，滿足不同的調(diào)整和配置要求。

為了解決這個(gè)需求，英特爾實(shí)現(xiàn)了 MULTUS 的 CNI 插件，其中提供了將多個(gè)接口添加到 Pod 的功能。這允許 POD 通過(guò)不同的接口連接到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，并且每個(gè)接口都將使用其自己的 CNI 插件。

下面是 Multus CNI 提供的連接到 Pod 的網(wǎng)絡(luò)接口的圖示。該圖顯示了具有三個(gè)接口的容器：eth0，net0和net1。eth0連接 Kubernetes 集群網(wǎng)絡(luò)以連接kubernetes服務(wù)器/服務(wù)（例如 Kubernetes api-server，kubelet 等）。net0和net1是其他網(wǎng)絡(luò)附件，并通過(guò)使用其他 CNI 插件（例如vlan / vxlan / ptp）連接到其他網(wǎng)絡(luò)。

MULTUS 工作原理

Kubernetes 當(dāng)前沒(méi)有提供為POD添加額外的接口選項(xiàng)的規(guī)定，或支持多個(gè) CNI 插件同時(shí)工作的規(guī)定，但是它確實(shí)提供了一種由 API 服務(wù)器擴(kuò)展受支持的API的機(jī)制。使用 "自定義資源定義" 可以做到這一點(diǎn)。MULTUS依賴于 "自定義資源定義" 來(lái)存儲(chǔ)其他接口和CNI插件所需的信息。

我們首先需要確保將 MULTUS 二進(jìn)制文件放置在 /opt/cni/bin 位置的所有節(jié)點(diǎn)上，并在/etc/cni/net.d位置創(chuàng)建一個(gè)新的配置文件。與 MULTUS 使用的 kubeconfig 文件一起使用。

在/etc/cni/net.d中創(chuàng)建的新配置文件基于集群中已經(jīng)存在的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)配置。

在此之后，CRD 用于定義新的種類名稱 "NetworkAttachmentDefinition"，以及服務(wù)帳戶和 MULTUS 的集群角色以及相應(yīng)的綁定。這個(gè)新的集群角色將提供對(duì)隨 CRD 添加的新 API 組以及默認(rèn) API 組中 Pod 資源的訪問(wèn)權(quán)限。

然后創(chuàng)建類型為 "NetworkAttachmentDefinition" 的客戶資源實(shí)例，該實(shí)例稍后將在創(chuàng)建具有多個(gè)接口的 Pod 時(shí)使用。

部署示例

在本文中，我們將多次提及兩件事：

• "默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)" - 這是您的Pod到Pod網(wǎng)絡(luò)。這就是集群中 Pod 之間相互通信的方式，以及它們之間的連通性。一般而言，這被稱為名為 eth0 的接口。此接口始終連接到您的 Pod，以便它們之間可以相互連接。除此之外，我們還將添加接口。
• “ CRD” - 自定義資源定義。自定義資源是擴(kuò)展 Kubernetes API 的一種方式。我們?cè)谶@里使用這些存儲(chǔ) Multus 可以讀取的一些信息。首先，我們使用它們來(lái)存儲(chǔ)附加到您的 Pod 的每個(gè)其他接口的配置。

目前支持 Kubernetes 1.16+ 版本。

安裝

我們建議的用于部署 Multus 的快速入門方法是使用 Daemonset（在群集中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行 Pod 的方法）進(jìn)行部署，該 Pod 會(huì)安裝 Multus 二進(jìn)制文件并配置 Multus 以供使用。

首先，克隆此 GitHub 存儲(chǔ)庫(kù)。

$gitclonehttps://github.com/intel/multus-cni.git&&cdmultus-cni

我們將在此存儲(chǔ)庫(kù)中使用帶有kubectl的YAML文件。

$cat./images/multus-daemonset.yml|kubectlapply-f-

Multus daemonset 完成了那些工作？

• 啟動(dòng) Multus 守護(hù)程序集，這會(huì)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行一個(gè)pod，從而在/opt/cni/bin中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上放置一個(gè) Multus 二進(jìn)制文件
• 按照字母順序讀取/etc/cni/net.d中的第一個(gè)配置文件，并為 Multus 創(chuàng)建一個(gè)新的配置文件，即/etc/cni/net.d/00-multus.conf，此配置是自動(dòng)生成并基于默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)配置（假定是按字母順序排列的第一個(gè)配置）
• 在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上創(chuàng)建一個(gè)/etc/cni/net.d/multus.d目錄，其中包含用于 Multus 訪問(wèn) Kubernetes API 的身份驗(yàn)證信息。

創(chuàng)建其他接口

我們要做的第一件事是為我們附加到Pod的每個(gè)其他接口創(chuàng)建配置。我們將通過(guò)創(chuàng)建自定義資源來(lái)做到這一點(diǎn)?？焖偃腴T安裝的一部分會(huì)創(chuàng)建一個(gè) "CRD" （自定義資源定義，它是我們保留這些自定義資源的位置），我們將在其中存儲(chǔ)每個(gè)接口的配置。

CNI 配置

我們將添加的每個(gè)配置都是CNI配置。如果您不熟悉它們，讓我們快速分解它們。這是一個(gè)示例CNI配置：

{
"cniVersion":"0.3.0",
"type":"loopback",
"additional":"information"
}

CNI配置是 JSON，我們這里有一個(gè)結(jié)構(gòu)，其中包含一些我們感興趣的東西：

• cniVersion：告訴每個(gè) CNI 插件正在使用哪個(gè)版本，如果使用的版本太晚（或太早），則可以提供插件信息。
• type：告訴 CNI 在磁盤上調(diào)用哪個(gè)二進(jìn)制文件。每個(gè) CNI 插件都是一個(gè)二進(jìn)制文件。通常，這些二進(jìn)制文件存儲(chǔ)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的/opt/cni/bin中，并且 CNI 執(zhí)行此二進(jìn)制文件。在這種情況下，我們指定了loopback二進(jìn)制文件（它將創(chuàng)建一個(gè)loopback類型的網(wǎng)絡(luò)接口）。如果這是您首次安裝 Multus，則可能需要驗(yàn)證 "type" 字段中的插件是否確實(shí)在/opt/cni/bin目錄中。
• additional：此字段以此處為例，每個(gè) CNI 插件都可以在JSON中指定所需的任何配置參數(shù)。這些特定于您在 "type" 字段中調(diào)用的二進(jìn)制文件。

當(dāng) CNI 配置更改時(shí)，您不需要重新加載或刷新 Kubelets。每次創(chuàng)建和刪除 Pod 時(shí)都會(huì)讀取這些內(nèi)容。因此，如果您更改配置，它將在下一次創(chuàng)建 Pod 時(shí)應(yīng)用。如果現(xiàn)有 Pod 需要新配置，則可能需要重新啟動(dòng)。

將配置存儲(chǔ)為自定義資源

因此，我們要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)附加接口。讓我們創(chuàng)建一個(gè) macvlan 接口供 Pod 使用。我們將創(chuàng)建一個(gè)自定義資源，該資源定義接口的 CNI 配置。

請(qǐng)注意，在以下命令中有一種：NetworkAttachmentDefinition。這是我們配置的名字-它是 Kubernetes 的自定義擴(kuò)展，定義了我們?nèi)绾螌⒕W(wǎng)絡(luò)連接到 Pod。

其次，注意配置字段。您將看到這是一個(gè) CNI 配置，就像我們前面解釋的那樣。

最后但非常重要的一點(diǎn)是，在元數(shù)據(jù)下注意 name 字段-在這里我們?yōu)樵撆渲弥付Q，這是我們告訴 pod 使用此配置的方式。這里的名稱是macvlan-conf-我們正在為 macvlan 創(chuàng)建配置。

這是創(chuàng)建此示例配置的命令：

apiVersion:"k8s.cni.cncf.io/v1"
kind:NetworkAttachmentDefinition
metadata:
name:macvlan-conf
spec:
config:'{
"cniVersion":"0.3.0",
"type":"macvlan",
"master":"eth0",
"mode":"bridge",
"ipam":{
"type":"host-local",
"subnet":"192.168.1.0/24",
"rangeStart":"192.168.1.200",
"rangeEnd":"192.168.1.216",
"routes":[
{"dst":"0.0.0.0/0"}
],
"gateway":"192.168.1.1"
}
}'

本示例使用 eth0 作為主參數(shù)，此主參數(shù)應(yīng)與集群中主機(jī)上的接口名稱匹配。

您可以查看使用 kubectl 創(chuàng)建的配置，方法如下：

$kubectlgetnetwork-attachment-definitions

您可以通過(guò)描述它們來(lái)獲得更多詳細(xì)信息：

$kubectldescribenetwork-attachment-definitionsmacvlan-conf

創(chuàng)建一個(gè)附加附加接口的Pod

我們將創(chuàng)建一個(gè) pod。就像您之前可能創(chuàng)建的任何pod一樣，它看起來(lái)都很熟悉，但是，我們將有一個(gè)特殊的注釋字段-在這種情況下，我們將有一個(gè)名為k8s.v1.cni.cncf.io/networks的注釋。如上創(chuàng)建的，該字段以逗號(hào)分隔的列表列出了 NetworkAttachmentDefinitions 的名稱。請(qǐng)注意，在下面的命令中，我們具有 k8s.v1.cni.cncf.io/networks 的注釋：macvlan-conf其中macvlan-conf是我們?cè)趧?chuàng)建配置時(shí)使用的名稱。

讓我們繼續(xù)使用以下命令創(chuàng)建一個(gè) pod：

apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:samplepod
annotations:
k8s.v1.cni.cncf.io/networks:macvlan-conf
spec:
containers:
-name:samplepod
command:["/bin/ash","-c","trap:TERMINT;sleepinfinity&wait"]
image:alpine

您現(xiàn)在可以檢查Pod并查看連接了哪些接口，如下所示：

$kubectlexec-itsamplepod--ipa

您應(yīng)該看到，有 3 個(gè)接口：

• lo環(huán)回接口
• eth0我們的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)
• net1是我們使用macvlan配置創(chuàng)建的新接口

網(wǎng)絡(luò)狀態(tài) Annotations

為了確認(rèn)，請(qǐng)使用kubectl describe pod pod samplepod，然后會(huì)有一個(gè)注釋部分，類似于以下內(nèi)容：

Annotations:k8s.v1.cni.cncf.io/networks:macvlan-conf
k8s.v1.cni.cncf.io/networks-status:
[{
"name":"cbr0",
"ips":[
"10.244.1.73"
],
"default":true,
"dns":{}
},{
"name":"macvlan-conf",
"interface":"net1",
"ips":[
"192.168.1.205"
],
"mac":"869655:0d",
"dns":{}
}]

該元數(shù)據(jù)告訴我們，我們有兩個(gè)成功運(yùn)行的 CNI 插件。

如果我想要更多接口怎么辦？

您可以通過(guò)創(chuàng)建更多的自定義資源，然后在pod的注釋中引用它們，來(lái)向pod添加更多接口。您還可以重復(fù)使用配置，例如，要將兩個(gè) macvlan 接口附加到 Pod，可以創(chuàng)建如下 Pod：

apiVersion:v1
kind:Pod
metadata:
name:samplepod
annotations:
k8s.v1.cni.cncf.io/networks:macvlan-conf,macvlan-conf
spec:
containers:
-name:samplepod
command:["/bin/ash","-c","trap:TERMINT;sleepinfinity&wait"]
image:alpine

請(qǐng)注意，注釋現(xiàn)在讀取為k8s.v1.cni.cncf.io/networks：macvlan-conf，macvlan-conf。如果我們有兩次使用相同的配置，并用逗號(hào)分隔。