K8s中集群、pod和宿主机网段为什么不能一样

  • 2023/9/20
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近日见闻

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k8s中集群网段、pod网段和宿主机网段为什么不能一样

在Kubernetes中，集群网段（Cluster CIDR）、Pod 网段（Pod CIDR）和宿主机网段（Host Network）通常需要配置为不同的子网，这是因为它们各自具有不同的功能和要求，有以下原因：

  1. 集群网段（Cluster CIDR）：

    • 集群网段是Kubernetes集群中各个组件（例如kube-proxy、Kubelet、etcd等）之间通信的网络地址范围。这些组件需要在集群内相互通信，包括节点之间的通信和控制平面组件之间的通信。
    • 集群网段通常需要是私有的、不可路由到公共互联网，并且不与现有网络冲突。这确保了Kubernetes内部通信的隔离和安全性。

  2. Pod 网段（Pod CIDR）：

    • Pod 网段是分配给Pod的IP地址范围，它确定了每个Pod的IP地址。每个Pod都会被分配一个属于这个范围的IP地址。
    • Pod 网段的要求是不能与集群网段或宿主机网段冲突。如果它们冲突，将导致网络问题和IP地址冲突。

  3. 宿主机网段（Host Network）：

    • 宿主机网段是宿主机节点的本地网络，通常由数据中心或云服务提供商分配。它确定了每个节点的IP地址。
    • 宿主机网段通常不受Kubernetes控制，而是由底层网络基础设施决定。Kubernetes需要使用宿主机网段来进行节点间通信，因此它们不能与Pod网段或集群网段重叠。

为了确保Kubernetes集群的正常运行和网络通信，这三个网络段通常需要配置为不同的子网，以避免IP地址冲突和网络通信问题。如果它们重叠，可能会导致节点通信、Pod IP地址冲突以及其他不稳定性问题，这将使集群无法正常工作。因此，合理规划这些网络段是Kubernetes集群部署的重要一部分。

给出一个网段分配规范例子

1. 集群网段（Cluster CIDR）：

  • 用途：集群网段用于Kubernetes集群中各个组件之间的通信，包括节点之间的通信和控制平面组件之间的通信。

  • IP地址范围：例如，我们可以选择使用私有IPv4地址范围：10.0.0.0/16。

  • 要求：集群网段应该是私有的、不可路由到公共互联网的，以确保集群内通信的隔离和安全性。还应确保不与现有网络冲突，以避免IP地址冲突。

2. Pod 网段（Pod CIDR）：

  • 用途：Pod 网段用于分配给Pod的IP地址，每个Pod都会被分配一个属于此范围的IP地址。

  • IP地址范围：例如，我们可以选择使用CIDR表示法中的私有IPv4地址范围：10.1.0.0/16。

  • 要求：Pod 网段必须在集群网段内，但不能与集群网段冲突。这确保了Pod的IP地址是集群内部可路由的，但不会与其他网络段冲突。

3. 宿主机网段（Host Network）：

  • 用途：宿主机网段是宿主机节点的本地网络，通常由数据中心或云服务提供商分配。Kubernetes需要使用宿主机网段进行节点间通信。

  • IP地址范围：宿主机网段通常由底层网络基础设施决定，而不是由Kubernetes配置。例如，云服务提供商可能会分配一个子网，例如10.2.0.0/24，给每个宿主机节点。

  • 要求：宿主机网段应由底层网络基础设施管理，Kubernetes集群配置应与它保持分离，以确保节点间通信的正常运行。

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