Tungsten Fabric與K8s集成指南丨創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)

作者：吳明秘

Hi！歡迎來到Tungsten Fabric與Kubernetes集成指南系列，本文介紹通常創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)的五個步驟。
Tungsten Fabric與K8s集成指南系列文章，由TF中文社區(qū)為您呈現(xiàn)，旨在幫助大家了解Tungsten Fabric與K8s集成的基礎(chǔ)知識。大家在相關(guān)部署中有什么經(jīng)驗，或者遇到的問題，歡迎與我們聯(lián)系。

在做好架構(gòu)部署，并確認(rèn)Tungsten Fabric和Kubernetes（K8s）集群的初始狀態(tài)沒有問題后，就可以開始嘗試創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)了。

第1步：新建命名空間

在K8s中，大部分的資源都隸屬于一個命名空間，所以需要首先新建命名空間，然后再創(chuàng)建對應(yīng)的pod，service，以及虛擬網(wǎng)絡(luò)。在此新建兩個命名空間，分別為 test-ns1 和 test-ns2，登錄K8s的master節(jié)點執(zhí)行以下命令：

創(chuàng)建成功后，在Tungsten Fabric管理界面可以看到對應(yīng)的project被創(chuàng)建出來，k8s-test-ns1與k8s-test-ns2。

第2步：新建IPAM

你需要為你的項目創(chuàng)建一個IP地址管理（IPAM），基于此來創(chuàng)建一個虛擬網(wǎng)絡(luò)。

在Tungsten Fabric管理界面選擇“Configure > Networking > IP Address Management”，并選擇project - k8s-test-ns1，然后單擊“創(chuàng)建”按鈕。

其中Name和Subnet Method為必填項，Subnet Method有兩種方式，User Defined 是在綁定網(wǎng)絡(luò)的時候再去手工指定子網(wǎng)網(wǎng)段，F(xiàn)lat 是直接創(chuàng)建子網(wǎng)網(wǎng)段，兩者不同的是，User Defined可以指定IP池的范圍，F(xiàn)lat則是直接使用整個子網(wǎng)網(wǎng)段，默認(rèn)是使用Flat。

第3步：新建虛擬網(wǎng)絡(luò)

在Tungsten Fabric管理界面選擇“Configure > Networking > Networks”，并選擇 k8s-test-ns1，然后單擊“創(chuàng)建”按鈕。

如上圖所示，就是完成了一個虛擬網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建，為了方便測試，再以相同的方式創(chuàng)建另一個網(wǎng)絡(luò) k8s-ns1-pod-net2 (10.10.20.0/24)。

第4步：創(chuàng)建pod

首先在名為test-ns1的命名空間上創(chuàng)建一個pod，指定網(wǎng)絡(luò)為 k8s-ns1-pod-net01，配置如下：

然后再創(chuàng)建一個基于虛擬網(wǎng)絡(luò)k8s-ns1-pod-net02的pod，配置如下：

執(zhí)行kubectl的創(chuàng)建命令之后，兩個pod都創(chuàng)建成功，并且容器的IP地址分別為：
屬于虛擬網(wǎng)絡(luò) k8s-ns1-pod-net01 (10.10.10.0/24)的pod 10.10.10.1
屬于虛擬網(wǎng)絡(luò) k8s-ns1-pod-net02 (10.10.20.0/24)的pod 10.10.20.1

第5步：網(wǎng)絡(luò)連通性驗證

1、驗證同一命名空間不通網(wǎng)絡(luò)pod之間網(wǎng)絡(luò)連通性

首先進行互ping，驗證連通性。測試結(jié)果如下截圖，同一命名空間下，默認(rèn)情況兩個網(wǎng)絡(luò)無法通信。

需要通信則必須在Tungsten Fabric上添加一個路由器來連接網(wǎng)絡(luò) k8s-ns1-pod-net01 和 k8s-ns1-pod-net02，如下所示：

路由器創(chuàng)建完成后再驗證兩個網(wǎng)絡(luò)的連通性，結(jié)果是兩個pod能夠互相通信。

2、驗證同一命名空間下pod到service之間的網(wǎng)絡(luò)連通性

默認(rèn)情況下，除了 k8s-default-pod-network 之外，其他的虛擬網(wǎng)絡(luò)是無法連接到K8s的service網(wǎng)絡(luò)的，通過請求kube-system中的coredns服務(wù)來驗證，命令為 nslookup kube-dns.kube-system，因為是跨命名空間去解析域名，所以需要在域名中添加命名空間名稱后綴（如果pod是在kube-system中，那么執(zhí)行nslookup kube-dns即可），具體驗證情況如下：

若需要讓k8s-ns1-pod-net01 網(wǎng)段的pod可以訪問到K8s的service網(wǎng)絡(luò)，那么就需要添加一條TF policy，k8s-default項目下的Policies -- k8s-default-service-np，具體策略規(guī)則如下圖所示，意味著所有添加了此條規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)都可以無限制的訪問到k8s的service網(wǎng)絡(luò)的所有端口。

現(xiàn)在需要給網(wǎng)絡(luò) k8s-ns1-pod-net01添加 k8s-default-service-np 這條策略，讓它可以訪問k8s的service網(wǎng)絡(luò)。

Configure --> Networking --> Networks, 選擇k8s-test-ns1項目，編輯network k8s-ns1-pod-net01, 附加一條Network Policy -- k8s-default-service-np，具體操作如下：

再次驗證pod到service之間的網(wǎng)絡(luò)連通性，此時處在網(wǎng)絡(luò)k8s-ns1-pod-net01的pod nginx01-ns1-net01 (10.10.10.1) 是可以直接通過請求service的ClusterIP:PORT（coredns服務(wù)）來解析域名，而k8s-ns1-pod-net02 沒有附加k8s-default-service-np，所以pod nginx01-ns1-net02 (10.10.20.1) 是仍然無法訪問service里面的coredns服務(wù)。

3、驗證不同命名空間下pod之間的網(wǎng)絡(luò)連通性

同一命名空間下的兩個網(wǎng)絡(luò)之間的通信，跟不同命名空間下的兩個網(wǎng)絡(luò)之間的通信是有一些區(qū)別的，因為不同命名空間的情況下，無法通過新建TF Router來連接兩個網(wǎng)絡(luò)，所以必須通過TF Policy 來實現(xiàn)不同命名空間下的兩個網(wǎng)絡(luò)之間的互通。

之前的步驟中已經(jīng)創(chuàng)建了兩個命名空間 （test-ns1與test-ns2），并且test-ns1里面已經(jīng)有了兩個網(wǎng)絡(luò)，所以需要在test-ns2中去新建一個網(wǎng)絡(luò)。新建的網(wǎng)絡(luò)為 k8s-ns2-pod-net01 (20.10.10.0/24)。

默認(rèn)情況下，k8s-ns2-pod-net01 (20.10.10.0/24) 與 k8s-ns1-pod-net01 (10.10.10.0/24)，k8s-ns1-pod-net02 (10.10.20.0/24) 都是無法通信的，現(xiàn)在需要在網(wǎng)絡(luò)k8s-ns2-pod-net01 (20.10.10.0/24)中新建兩個pod。

在此驗證pod nginx01-ns1-net01 與 nginx01-ns2-net01的網(wǎng)絡(luò)連通性，兩者在不同的命名空間，不同的network，驗證結(jié)果是無法通信，具體見下面截圖：

若需要讓這兩個不同命名空間不同network的pod能夠互相通信，則需要添加如下的TF Policies：

Contrial Network Policy 創(chuàng)建好之后，再分別將它附加到網(wǎng)絡(luò) k8s-ns1-pod-net01和k8s-ns2-pod-net01。

再次驗證，此時兩個不同命名空間不同network的pod已經(jīng)能夠互相通信。

（作者來自深圳市天源景云科技有限公司）

Tungsten Fabric+K8s集成指南系列文章---
第一篇：部署準(zhǔn)備與初始狀態(tài)

Tungsten Fabric+K8s輕松上手系列文章---
第一篇：TF Carbide 評估指南--準(zhǔn)備篇
第二篇：通過Kubernetes的服務(wù)進行基本應(yīng)用程序連接
第三篇：通過Kubernetes Ingress進行高級外部應(yīng)用程序連接
第四篇：通過Kubernetes命名空間實現(xiàn)初步的應(yīng)用程序隔離
第五篇：通過Kubernetes網(wǎng)絡(luò)策略進行應(yīng)用程序微分段

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