云原生网络2.0

云原生网络2.0网络模型

云原生网络2.0是自研的新一代容器网络模型，深度整合了虚拟私有云VPC的弹性网卡（Elastic Network Interface，简称ENI）和辅助弹性网卡（Sub Network Interface，简称Sub-ENI）的能力，直接从VPC网段内分配容器IP地址，支持ELB直通容器，绑定安全组，绑定弹性公网IP，享有高性能。

图1 云原生网络2.0

说明如下：

• 节点内Pod间通信：直接通过VPC的弹性网卡/弹性辅助网卡进行流量转发。
• 跨节点Pod间通信：直接通过VPC的弹性网卡/弹性辅助网卡进行流量转发。

优缺点

优点

• 容器网络直接使用的VPC，网络问题易排查、性能最高。
• 支持VPC内的外部网络与容器IP直通。
• Pod可直接利用VPC提供的负载均衡、安全组、弹性公网IP等能力。

缺点

由于容器网络直接使用的VPC，消耗VPC的地址空间，创建集群前需要合理规划好容器网段。

适用场景

• 性能要求高，需要使用VPC其他网络能力的场景：由于云原生网络2.0直接使用的VPC网络，性能与VPC网络的性能几乎一致，所以适用于对带宽、时延要求极高的业务场景。
• 大规模组网：云原生网络2.0当前最大可支持2000个ECS节点，10万个容器。

网段规划建议

在集群网络构成中介绍集群中网络地址可分为节点网络、容器网络、服务网络三块，在规划网络地址时需要从如下方面考虑：

• 三个网段不能重叠，否则会导致冲突。且集群所在VPC下所有子网（包括扩展网段子网）不能和容器网段、服务网段冲突。
• 保证每个网段有足够的IP地址可用。
  • 节点网段的IP地址要与集群规模相匹配，否则会因为IP地址不足导致无法创建节点。
  • 容器网段的IP地址要与业务规模相匹配，否则会因为IP地址不足导致无法创建Pod。

云原生网络2.0模型下，由于容器网段与节点网段共同使用VPC下的网络地址，建议容器子网与节点子网不要使用同一个子网，否则容易出现IP资源不足导致容器或节点创建失败的情况。

另外云原生网络2.0模型下容器网段支持在创建集群后增加子网，扩展可用IP数量，此时需要注意增加的子网不要与容器网段其他子网存在网络冲突。

云原生网络2.0访问示例

创建一个CCE Turbo集群，集群包含3个ECS节点。

进入其中一个节点，可以看到节点有一个主网卡和扩展网卡，这两个网卡都是弹性网卡，其中扩展网卡是属于容器网络网段，用于给Pod挂载辅助弹性网卡Sub-ENI。

在集群中创建一个Deployment。

kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: example
  namespace: default
spec:
  replicas: 6
  selector:
    matchLabels:
      app: example
  template:
    metadata:
      labels:
        app: example
    spec:
      containers:
        - name: container-0
          image: 'nginx:perl'
          resources:
            limits:
              cpu: 250m
              memory: 512Mi
            requests:
              cpu: 250m
              memory: 512Mi
      imagePullSecrets:
        - name: default-secret

创建后查询Pod。

$ kubectl get pod -owide
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
example-5bdc5699b7-54v7g   1/1     Running   0          7s    10.1.18.2     10.1.0.167   <none>           <none>
example-5bdc5699b7-6dzx5   1/1     Running   0          7s    10.1.18.216   10.1.0.186   <none>           <none>
example-5bdc5699b7-gq7xs   1/1     Running   0          7s    10.1.16.63    10.1.0.144   <none>           <none>
example-5bdc5699b7-h9rvb   1/1     Running   0          7s    10.1.16.125   10.1.0.167   <none>           <none>
example-5bdc5699b7-s9fts   1/1     Running   0          7s    10.1.16.89    10.1.0.144   <none>           <none>
example-5bdc5699b7-swq6q   1/1     Running   0          7s    10.1.17.111   10.1.0.167   <none>           <none>

这里Pod的IP都是Sub-ENI，挂载在节点的ENI上（扩展网卡）。

例如10.1.0.167节点对应的扩展网卡是10.1.17.172。在弹性网卡控制台上可以看到10.1.17.172这块扩展网卡挂载3个Sub-ENI，正是Pod的IP。

在VPC中直接访问Pod的IP，能够正常访问。