Kubernetes单节点搭建----flannel扁平化网络的搭建

在上一期的博客中已经介绍了如何搭建单节点master的etcd，本次就来详细介绍一下该如何搭建flannel网络。flannel是建立在物理网络设备基础上的虚拟网络。所以容器通过虚拟出来的网络就可以进行通信。

flannel网络是如何实现容器之间的通信的呢？

1.首先node节点中的docker 0网卡会分配给每个pod一个IP地址，每个pod中的每个通过不同端口可以与外部进行通信。
2.从pod出来的数据被封装了一层虚拟的ip和Mac由docker 0通过udp协议交给物理机中的真实物理网卡。
3.真实的物理网卡在数据上在封装一层本机的真实IP地址和mac地址信息，并通过传输送到其他node节点上。
4.其他节点的物理网卡在接受到数据包后，拆封查看其中的真实的IP地址和mac，于是转交给flannel进行处理。
5.node节点上的flannel通过拆封虚拟封装查看到需要转发到的目标pod。
这样的一个过程就是flannel网络node节点之间的通信大致流程。

flannel网络的搭建

1.首先在搭建flannel网络之前，需要在node节点上安装docker，这里不再赘述如何安装docker。
2.往上一章搭建好的etcd中写入需要配置的flannel网络的信息。注意这里需要在证书的目录下执行，否则会找不到路径。

/opt/etcd/bin/etcdctl \
--ca-file=ca.pem --cert-file=server.pem --key-file=server-key.pem \
--endpoints="https://192.168.80.132:2379,https://192.168.80.134:2379,https://192.168.80.135:2379" \
set /coreos.com/network/config '{ "Network": "172.17.0.0/16", "Backend": {"Type": "vxlan"}}'


这条命令虽然很长，其实很好明白大致可看作是：etcdctl命令是绝对路径 + 证书的的相对路径 + etcd节点IP地址 + set 网络信息

3.查看网络信息是否成功写入到etcd数据库中。

/opt/etcd/bin/etcdctl --ca-file=ca.pem --cert-file=server.pem --key-file=server-key.pem \
--endpoints="https://192.168.80.132:2379,https://192.168.80.134:2379,https://192.168.80.135:2379" \
get /coreos.com/network/config

4.解压flannel-v0.10.0-linux-amd64.tar.gz

tar zxvf flannel-v0.10.0-linux-amd64.tar.gz -C /opt

解压完成后会有3个文件。
5.将解压好的文件放在flannel的工作目录的bin目录下。

flannel工作目录
mkdir -p /opt/Kubernetes/{cfg,ssl,bin}

命令复制到bin目录中
cd /opt
cp flanneld mk-docker-opts.sh Kubernetes/bin/

6.配置flannel.sh脚本，配置flannel的配置文件和启动脚本。

#!/bin/bash
#指定本地的etcd数据库
ETCD_ENDPOINTS=${1:-"http://127.0.0.1:2379"}
#生成flannel的配置脚本
cat <<EOF >/opt/kubernetes/cfg/flanneld

FLANNEL_OPTIONS="--etcd-endpoints=${ETCD_ENDPOINTS} \
-etcd-cafile=/opt/etcd/ssl/ca.pem \
-etcd-certfile=/opt/etcd/ssl/server.pem \
-etcd-keyfile=/opt/etcd/ssl/server-key.pem"

EOF
#配置flannel的启动脚本
cat <<EOF >/usr/lib/systemd/system/flanneld.service
[Unit]
Description=Flanneld overlay address etcd agent
After=network-online.target network.target
Before=docker.service

[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/flanneld
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/flanneld --ip-masq \$FLANNEL_OPTIONS
ExecStartPost=/opt/kubernetes/bin/mk-docker-opts.sh -k DOCKER_NETWORK_OPTIONS -d /run/flannel/subnet.env
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target

EOF
#开启和开机自启动flannel
systemctl daemon-reload
systemctl enable flanneld
systemctl restart flanneld

运行此脚本

bash flannel.sh https://192.168.80.132:2379,https://192.168.80.134:2379,https://192.168.80.135:2379

可以看到flannel给我分配了一个/24的IP地址。c类IP地址。

另一个节点的操作同理。另一个node节点的IP地址。

6.下面需要将flannel与docker进行连接操作。

[Service]
Type=notify
# the default is not to use systemd for cgroups because the delegate issues still
# exists and systemd currently does not support the cgroup feature set required
# for containers run by docker
#引用flannel的子网
EnvironmentFile=/run/flannel/subnet.env
ExecStart=/usr/bin/dockerd $DOCKER_NETWORK_OPTIONS -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
TimeoutSec=0
RestartSec=2
Restart=always

7.进行节点连通测试，两个节点分别创建centos:7容器。

docker run -it centos:7 /bin/bash

进入容器安装net-tools软件，开始ping对方。

这说明flannel网络已经连通了两个node节点。
我现在开始抓包：


这里显示了数据包的头部和里面含有的虚拟的mac地址