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Flannel解讀

lemanli / 2062人閱讀

摘要：在上面這一大段話中，我們可以了解到是一個基于服務(wù)發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)。服務(wù)發(fā)現(xiàn)可理解為在一個集群內(nèi)記錄各信息的數(shù)據(jù)庫，其他可通過該數(shù)據(jù)庫獲取該集群內(nèi)各的信息。

概念

由我上篇博文Docker網(wǎng)絡(luò)解讀可知，flannel主要用來解決容器的跨主機通信問題，同時也是kubernetes主要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互通的方式，那么flannel是如何實現(xiàn)容器間跨主機通信的呢，下面我們引入flannel github上的一張原理圖來解讀：

要完整解讀此圖，在此之前，我們首先要了解下flannel關(guān)聯(lián)的一個重要組件"Etcd”的概念。

什么是Etcd？

我們引用下Etcd的基本概念：etcd是一個高可用的鍵值存儲系統(tǒng)，主要用于共享配置和服務(wù)發(fā)現(xiàn)。etcd是由CoreOS開發(fā)并維護的，靈感來自于 ZooKeeper 和 Doozer，它使用Go語言編寫，并通過Raft一致性算法處理日志復(fù)制以保證強一致性。Raft是一個來自Stanford的新的一致性算法，適用于分布式系統(tǒng)的日志復(fù)制，Raft通過選舉的方式來實現(xiàn)一致性，在Raft中，任何一個節(jié)點都可能成為Leader。Google的容器集群管理系統(tǒng)Kubernetes、開源PaaS平臺Cloud Foundry和CoreOS的Fleet都廣泛使用了etcd。

在上面這一大段話中，我們可以了解到etcd是一個基于服務(wù)發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)。服務(wù)發(fā)現(xiàn)可理解為在一個Cluster集群內(nèi)記錄各node信息的數(shù)據(jù)庫，其他node可通過該數(shù)據(jù)庫獲取該Cluster集群內(nèi)各node的信息。

Flannel實現(xiàn)原理

了解了以上概念之后，我們就能說明flannel的實現(xiàn)原理了，為了解釋清楚，我們把實現(xiàn)原理分為以下幾個步驟：

數(shù)據(jù)從Web App Frontend1這個容器發(fā)出經(jīng)veth0網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)到宿主機的docker0網(wǎng)橋上

docker0網(wǎng)橋根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址進行轉(zhuǎn)發(fā)，若為非本機容器地址則轉(zhuǎn)發(fā)給Flannel0網(wǎng)卡處理

Flannel0網(wǎng)卡交給flanneld這個進程處理，flanneld通過查詢etcd，找到目的容器地址，并進行轉(zhuǎn)發(fā)

數(shù)據(jù)包到達目的主機，經(jīng)flanneld解包，最后由docker0轉(zhuǎn)發(fā)到目的容器

這樣整個數(shù)據(jù)包發(fā)送過程就解釋完成了。

當(dāng)然僅僅是這樣還不夠，flannel為每個在它管理下的容器賦予了一個獨立的不會重復(fù)的ip地址，這樣跨主機容器的ip地址就不會重復(fù)了，在這個前提下才能實現(xiàn)以上步驟的精確轉(zhuǎn)發(fā)。

總結(jié)

flannel為集群內(nèi)每個容器分配一個獨立的ip地址，通過etcd的服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能存儲各node容器的ip信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的精確轉(zhuǎn)發(fā)，解決了各容器間的跨主機通信問題。

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