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k8s中基于overlay网络和underlay网络的网络插件分别有哪些

article 2024/11/13 21:42:36

在 Kubernetes 中，不同的网络插件会使用 overlay 或 underlay 网络来连接 Pod 和节点。以下是基于 overlay 网络和 underlay 网络的常见 Kubernetes 网络插件：

这些插件通过隧道封装技术（如 VXLAN、GRE 等）在物理网络之上创建虚拟网络，实现跨主机的容器网络连接。

Flannel（VXLAN 模式）：Flannel 是一种简单的 overlay 网络插件，支持 VXLAN 和 UDP 模式，常用于小型集群。
Calico（IPIP 模式）：Calico 可以配置为使用 IP-in-IP 隧道模式，这样它可以作为 overlay 网络运行。Calico 的 IPIP 模式特别适合于需要跨子网通信的环境。
Weave Net：Weave 通过使用自身的封装协议（类似 VXLAN）实现 overlay 网络连接，提供自动发现、加密和高可用性。
Open vSwitch（OVS）：OVS 支持多种封装技术（如 VXLAN、GRE），可以构建 overlay 网络。OVN（Open Virtual Network）是基于 OVS 的项目，用于在 Kubernetes 集群中构建 overlay 网络。
Cilium（VXLAN 模式）：Cilium 是基于 eBPF 的网络插件，默认使用 VXLAN 作为 overlay 技术，可实现网络安全和流量监控。
Kube-router（BGP + Overlay）：Kube-router 默认使用 BGP 实现 underlay，但也可以使用 overlay 配置来连接跨子网的节点。

这些插件通常依赖于底层物理网络的路由，直接使用主机的网络进行通信，而不进行隧道封装。Underlay 网络插件适用于同一子网的主机间通信。

Calico（BGP 模式）：Calico 使用 BGP 路由协议与物理网络交换路由信息，实现 Pod 间直接通信，而无需使用封装，是一种典型的 underlay 网络方案。
Kube-router：Kube-router 使用 BGP 协议与物理网络路由器交换路由信息，实现 Underlay 网络通信，不进行封装，直接将流量路由到目标节点。
DANM（Dual-Stack, No Overlay）：DANM 是 Nokia 开发的多网络插件，支持直接使用物理网络（underlay）进行流量转发，尤其适合电信环境。
Macvlan：Macvlan 使用物理网络接口的 MAC 地址创建虚拟接口，使 Pod 可以直接通过物理网络通信，这种方式适用于需要低延迟和高性能的场景。
IPvlan：与 Macvlan 类似，IPvlan 允许 Pod 使用主机的 IP 地址，与物理网络直接通信。

一些网络插件支持 overlay 和 underlay 混合配置，能够根据需求切换网络模式，提供更大的灵活性。

Calico + Flannel（Canal）：Canal 是将 Calico 的网络策略控制与 Flannel 的 VXLAN overlay 网络结合的方案，可以在一个插件中支持 overlay 和 underlay。
Multus：Multus 是一个网络插件管理器，它允许 Kubernetes 中的 Pod 同时使用多个网络插件，可以将 overlay 网络和 underlay 网络结合应用。