容器网络

Kubernetes本身并不负责网络通信，但提供了容器网络接口CNI（Container Network Interface），具体的网络通信交由CNI插件来实现。开源的CNI插件非常多，像Flannel、Calico等。针对Kubernetes网络，CCE为不同网络模型的集群提供不同的网络插件实现，用于负责集群内网络通信。

Kubernetes虽然不负责搭建网络模型，但要求集群网络满足以下要求：

Pod能够互相通信，且Pod必须通过非NAT网络连接，即收到的数据包的源IP就是发送数据包Pod的IP。
节点之间可以在非NAT网络地址转换的情况下通信。

Pod通信

同一个节点中的Pod通信

Pod通过虚拟Ethernet接口对（Veth Pair）与外部通信，Veth Pair像一根网线，一端在Pod内部，一端在Pod外部。同一个节点上的Pod通过网桥（Linux Bridge）通信，如下图所示。

图1 同一个节点中的Pod通信

在同一节点上的Pod会通过Veth设备将一端连接到网桥，且它们的IP地址是通过网桥动态获取的，和网桥IP属于同一网段。此外，同一节点上的所有Pod默认路由都指向网桥，网桥会负责将所有非本地地址的流量进行转发。因此，同一节点上的Pod可以直接通信。

不同节点上的Pod通信

Kubernetes要求集群Pod的地址唯一，因此集群中的每个节点都会分配一个子网，以保证Pod的IP地址在整个集群内部不会重复。在不同节点上运行的Pod通过IP地址互相访问，该过程需要通过集群网络插件实现，按照底层依赖大致可分为Overlay模式、路由模式、Underlay模式三类。

Overlay模式是在节点网络基础上通过隧道封装构建的独立网络，拥有自己独立的IP地址空间、交换或者路由的实现。VXLAN协议是目前最流行的Overlay网络隧道协议之一。
路由模式采用VPC路由表的方式与底层网络相结合，能够更加便捷地连接容器和主机，在性能上会优于Overlay的隧道封装。
Underlay模式是借助驱动程序将节点的底层网络接口直接暴露给容器使用的一种网络构建技术，享有较高的性能，较为常见的解决方案有IP VLAN等。

图2 不同节点上的Pod通信