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云原生网络2.0

云原生网络2.0

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更新时间:2021/05/12 GMT+08:00

云原生网络2.0是华为云自研的新一代容器网络模型,深度整合了华为云虚拟私有云VPC原生弹性网卡(Elastic Network Interface,简称ENI)能力,采用VPC网段分配容器地址,支持ELB直通容器,享有高性能。

图1 云原生网络2.0

约束与限制

  • CCE Turbo集群使用云原生网络2.0。
  • CCE Turbo集群支持添加共池裸金属节点和ECS节点(目前仅支持C6ne机型),共池裸金属节点使用了弹性网卡ENI的能力,ECS节点使用了辅助弹性网卡的能力,目前C6ne机型仅在“华南-广州”“华北-北京四”Region申请公测后使用。
  • CCE Turbo集群支持加速容器,系统会默认为ENI网卡保留20个IP以实现预热,这些IP不能再分配给Trunkport网卡使用,因此创建出的容器个数和子网IP个数会不一致(例如:子网下有256个IP,实际能使用的IP只有236个)。
  • Trunkport模式下,每个节点默认占用1~4个ENI网卡用于添加Trunkport,ENI网卡默认占用的数量=节点Trunkport容量/64(向上取整),这些ENI网卡不能分配给Pod使用。
  • CCE Turbo集群中节点上的弹性网卡ENI会被网络管理组件接管,若用户有使用弹性网卡ENI的诉求,需要提交工单开放。

适用场景

  • 适用于对网络时延、带宽要求高的高性能场景。
  • 容器与虚机IP互通,使用了微服务注册框架的,如Dubbo、Spring Cloud等。

云原生网络2.0容器网段规划

云原生网络2.0采用与集群相同VPC下的不同子网作为容器网段。

规划容器网段的可分配IP数应至少大于集群下各个节点的负载实例上限之和。
  1. 节点负载实例数大于容器网段IP数,造成节点资源浪费。
  2. 预热ENI网卡占用容器网段IP。

IP地址管理

云原生网络2.0,ECS节点上绑定的弹性网卡和辅助弹性网卡数:Pod正在使用的辅助弹性网卡数 + 用于承载辅助弹性网卡的弹性网卡数 + 最小预绑定辅助弹性网卡数 < ECS节点上绑定的弹性网卡和辅助弹性网卡数 < Pod正在使用的辅助弹性网卡数 + 用于承载辅助弹性网卡的弹性网卡数 + 最大预绑定辅助弹性网卡数

  • 当预绑定辅助弹性网卡数 < 最小预绑定辅助弹性网卡数时,会绑定辅助弹性网卡使得预绑定辅助弹性网卡数 = 最小预绑定辅助弹性网卡数。
  • 当预绑定辅助弹性网卡数 > 最大预绑定辅助弹性网卡数,会定时释放弹性辅助网卡(约2分钟一次),直到预绑定辅助弹性网卡数 = 最大预绑定辅助弹性网卡数。
图2 ECS辅助弹性网卡IP地址管理

云原生网络2.0,BMS节点上绑定的弹性网卡数:Pod正在使用的弹性网卡数 + 最小预绑定弹性网卡数 < BMS节点上绑定的弹性网卡数 < Pod正在使用的弹性网卡数 + 最大预绑定弹性网卡数

  • 当预绑定弹性网卡数 < 最小预绑定弹性网卡数时,会绑定弹性网卡使得预绑定弹性网卡数 = 最小预绑定弹性网卡数。
  • 当预绑定弹性网卡数 > 最大预绑定弹性网卡数,会定时释放弹性网卡(约2分钟一次),直到预绑定弹性网卡数 = 最大预绑定弹性网卡数。
  • 当预绑定辅助弹性网卡数量 < Pod数量 + 最小预绑定数量时,会绑定网卡使得已绑定数量 = Pod数量 + 最小预绑定数量。
  • 当已绑定数量 > Pod数量 + 最大预绑定数量时,会定时释放1个网卡(约2分钟一次),直到已绑定数量 = Pod数量 + 最大预绑定数量。
  • 当最大可绑定网卡数量 < 当前已绑定数量时,会直接释放多余的空闲网卡,使得已绑定数量 = 最大可绑定数量。
  • 独占网卡的Pod创建时,从节点可用网卡池中随机分配一个可用网卡。
  • 独占网卡的Pod销毁时,网卡释放回节点的网卡池,留给下一个Pod使用,不会在VPC侧释放(删除)。
  • 节点删除时,将释放(删除)所有已绑定的网卡。
图3 BMS弹性网卡IP地址管理
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