k8s 介绍 – Famous blog

node：假如一个k8s集群三台机器：A、B、C，ABC称为节点。Node节点的IP地址，即物理机（宿主机）的网卡地址；

pod：k8s的中心思想是每个容器只安装1个进程，多个或1个容器属于一个pod。然后这个pod下的容器可以通过volume的方式共享磁盘。也就是说，应该把整个pod看作虚拟机，然后每个容器相当于运行的虚拟机的进程。

deployment：是最常用的 k8S 工作负载控制器（Workload Controllers）,是 k8s 的一个抽象概念，用于更高级层次对象，部署和管理 Pod。主要功能：应用部署、应用升级、应用实例扩容、缩容、发布、失败回滚、应用下线。

k8s集群有3种IP地址，分别如下：

Node IP ，Node节点的IP地址，即物理机（宿主机）的网卡地址；从集群的VPC网络为节点分配IP地址

Pod IP，Pod的IP地址，docker0网桥分配的地址, 是虚拟的二层网络。可以实现不同node中pod之间的通信。通过–pod-cidr指定pod的可分配IP地址段。

Cluster IP，也可叫Service IP，由k8s管理和分配，来源于cluster ip地址池。无法被ping，因为没有“实体网络对象”。只能结合service port组成具体的通信端口。从集群的VPC网络为每项服务分配IP地址。

Node节点主机查看IP地址

# ifconfig 查看
 eth0: flags=4163<xxxx> mtu 1500
             inet 10.232.35.45 netmask 255.255.255.0   broadcast 10.232.35.255

k8s master通过kubectl describe node k8s-master命令查看Node IP地址

#  kubectl get node -o wide
NAME         STATUS       ROLES          AGE     VERSION   INTERNAL-IP          XXXX
K8s-master  Ready        master            23d     v1.19.0      10.232.35.45 

#  kubectl describe node k8s-master
name:                        k8s-master
....
Addresses: 
         InternalIp: 10.232.35.45
          Hostname:  k8s-master

当Service的type为NodePort时，Service将Pod端口映射到Node端口，集群外部可以通过NodeIP:NodePort访问Service里的Pod

apiVersion: v1
kind: service
metadata: 
     name: ingress-nginx
spec:
      ports:
        - port: 80
          protocal: TCP
          targetPort: 80
          nodePort: 32080
      type: NodePort

可通过NodeIP:NodePort（10.234.115.22:32080，10.234.15.23:32080）访问：

# kubectl get nodes -o wide
NAME         STATUS       ROLES          AGE     VERSION   INTERNAL-IP         
K8s-node1  Ready        master            23d     v1.19.0      10.234.115.22
K8s-master  Ready        master            23d     v1.19.0      10.234.15.23

# kubectl get svc -n ingress-nginx
NAME            TYPE                  CLUSTER-IP              EXTERNAL-IP        PORT(S)              AGE
ingress-nginx     NodePort        172.63.23.20            <none>              80:32080/TCP,      10d


# telnet 10.234.115.22 32080
Connected to 10.234.115.22

2. Pod IP

同Service下的pod可以直接根据PodIP相互通信
不同Service下的pod在集群间pod通信要借助于 cluster ip
pod和集群外通信，要借助于node ip

3. Cluster IP

Cluster IP是一个虚拟的IP，实际是一个伪造的IP网络。Service可以为一组具有相同功能的容器应用提供一个统一的入口地址, 并且将请求负载分发到后端的各个容器应用上，可以将后端的多个容器看做一个集群，Service是集群的入口。所以Service IP也叫做Cluster IP。

Cluster IP仅仅作用于kubernetes Service这个对象，并由Kubernetes管理和分配IP地址（来源于Cluster IP地址池）
Cluster IP无法被ping，因为没有一个“实体网络对象”来响应
Cluster IP只能结合Service Port组成一个具体的通信端口，单独的Cluster IP不具备TCP/IP通信的基础，并且它们属于Kubernetes集群这样一个封闭的空间，集群之外的节点如果要访问这个通信端口，则需要做一些额外的工作。

# kubectl  get  service  -n  ingress-nginx  -o  wide
NAME                              TYPE              CLUSTER-IP            EXTERNAL-IP         PORT(S)            AGE
default-http-backend     NodePort        172.63.223.10            <none>              80/TCP,              10d
ingress-nginx                 NodePort        172.63.23.20            <none>              80:32080/TCP,      10d

4. 集群DNS

完成从服务名到clusterIP的解析。

DNS服务经历从skyDNS到kubeDNS再到coreDNS的过程。k8s通过Add-On增值包的方式引入DNS系统，把服务名作为dns域名。程序就可以直接使用服务名来建立通信连接。

5. 3种IP 通信

集群外部访问Pod，先到Node网络（Node IP）的端口NodePort，再转到Service网络（Cluster IP）的port，最后代理给Pod网络（Pod IP）的targetPort。详细流程如下

6 容器中的数据到外网

从容器发出的数据包先到达br0，然后交给host机器的协议栈，由于目的IP是外网，且host主机开启了IP forward功能，数据包会通过eth0发出。因容器分配的网段都不在物理网络网段内，所以一般发出去之前先做NAT转换。（可以用iptables进行转换）
当涉及转发的目的IP地址是其他机器时，需要确保启用ip forward功能，即把linux当作交换机