TungstenFabric及Kubernetes集成解決是怎樣的

今天就跟大家聊聊有關(guān)Tungsten Fabric及Kubernetes集成解決是怎樣的，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

讓客戶滿意是我們工作的目標，不斷超越客戶的期望值來自于我們對這個行業(yè)的熱愛。我們立志把好的技術(shù)通過有效、簡單的方式提供給客戶，將通過不懈努力成為客戶在信息化領(lǐng)域值得信任、有價值的長期合作伙伴，公司提供的服務(wù)項目有：域名申請、網(wǎng)頁空間、營銷軟件、網(wǎng)站建設(shè)、蛟河網(wǎng)站維護、網(wǎng)站推廣。

Kubernetes與TF的集成

集成方案中，在Kubernetes和Tungsten Fabric（編者按：原文為Contrail，其開源版已更名為Tungsten Fabric，本文出現(xiàn)Contrail之處均以Tungsten Fabric替換）之間有兩個連接。

contrail-kube-manager和kube-api-server
Contrail CNI

1.1 contrail-kube-manager

此服務(wù)連接到kube-api-server以接收更新。然后，它會連接到Tungsten Fabric配置API服務(wù)器，來創(chuàng)建必要的配置（VM，VMI /端口，IP等），以將容器連接到overlay層。它還會將更新發(fā)送到kube-api-server。

1.2 Contrail CNI

每個node/minion上的Kubelet都使用CNI參數(shù)運行。啟動容器時，kubelet調(diào)用CNI來建立網(wǎng)絡(luò)。Contrail CNI連接到vRouter代理REST API：

1）獲得必要的配置

2）將容器網(wǎng)絡(luò)接口插入vRouter

1.3 Gateway

Tungsten Fabric使用gateway連接overlay和underlay網(wǎng)絡(luò)，以提供外部訪問。我們需要使用gateway來支持Kubernetes的暴露服務(wù)和ingress功能。

必須在Tungsten Fabric中創(chuàng)建一個浮動IP池。

在/etc/contrailctl/kubemanager.conf中配置這個FIP池的FQ名稱，以進行配置（provisioning）。

[KUBERNETES_VNC]public_fip_pool = {'domain': 'default-domain', 'project': 'default', 'network': 'public', 'name': 'public-fip-pool'}

在容器condir-kube-manager中，浮動IP池在/etc/contrail/contrail-kubernetes.conf中進行配置。

[VNC]public_fip_pool = {'domain': 'default-domain', 'project': 'default', 'network': 'public', 'name': 'public-fip-pool'}

在Kubernetes中公開service或創(chuàng)建ingress時，將從該池中分配一個FIP作為外部IP。

Namespace

與Tungsten Fabric集成時，Kubernetes命名空間（namespace）可以映射到項目/租戶（project/tenant）或虛擬網(wǎng)絡(luò)。

2.1 單租戶（Single-tenant）

如果有設(shè)置/etc/contrail/contrail-kubernetes.conf中的[KUBERNETES].cluster_project，它是單租戶（single-tenant），Kubernetes命名空間將映射到Tungsten Fabric中的虛擬網(wǎng)絡(luò)。所有非隔離命名空間都映射到默認虛擬網(wǎng)絡(luò)“cluster-network”。而每個隔離命名空間都映射到一個單獨的虛擬網(wǎng)絡(luò)“<NS name>-vn”。

這里有一個示例，說明在/etc/contrailctl/kubemanager.conf中設(shè)置[KUBERNETES].cluster_project以啟用單租戶的情形。

[KUBERNETES]cluster_project = {'domain': 'default-domain', 'project': 'kubernetes'}

以下是由Condir-kube-manager在初始化期間創(chuàng)建的。

Flat IPAM <cluster_project>：具有子網(wǎng)的pod-ipam
IPAM <cluster_project>：service-ipam
虛擬網(wǎng)絡(luò)“cluster-network”的安全組k8s-default-default-default和k8s-default-default-sg
虛擬網(wǎng)絡(luò)<cluster_project>：具有pod-ipam和service-ipam的cluster-network

2.1.1 非隔離的命名空間

創(chuàng)建一個非隔離的命名空間。

apiVersion: v1kind: Namespacemetadata: name: "dev-unisolated"

當Kubernetes創(chuàng)建一個非隔離命名空間時，Tungsten Fabric將創(chuàng)建兩個SG，即k8s-default-<NS name>-sg和k8s-default-<NS name>-sg。這里不創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)。所有非隔離的NS中的容器都將位于cluster-network上。

在非隔離命名空間中啟動一個Pod。

apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: nginx-1spec:  containers:  - name: nginx    image: docker.io/nginx    imagePullPolicy: IfNotPresentkubectl create -f nginx-1.yaml -n <namespace>kubectl get pods -n <namespace>

在非隔離命名空間中啟動Pod時，Tungsten Fabric（contrail-kube-manager）將執(zhí)行以下操作。

創(chuàng)建虛擬機<NS name>-<pod name>__<VM UUID>。
在啟動Pod的虛擬路由器中，添加對VM的引用。
參考以下內(nèi)容，創(chuàng)建VMI <cluster_project>:<pod name>__<VMI UUID>。

SG k8s-default-<NS name>-default
SG k8s-default-<NS name>-sg
VN <cluster_project>:cluster-network

在VN cluster-network中從pod-ipam分配IP地址（cluster IP）。Subnet UUID被指定為從Flat IPAM pod-ipam進行分配。

不同非隔離命名空間中的Pod可以相互連接，因為它們位于Tungsten Fabric中的同一虛擬網(wǎng)絡(luò)上。

2.1.2 隔離的命名空間

創(chuàng)建一個隔離的命名空間。

apiVersion: v1kind: Namespacemetadata: name: "dev-isolated" annotations: {   "opencontrail.org/isolation" : "true" }

在Kubernetes中創(chuàng)建隔離命名空間時，Tungsten Fabric將創(chuàng)建以下內(nèi)容。

虛擬網(wǎng)絡(luò)<cluster_project>:<namespace name>-vn
安全組k8s-default-<namespace name>-default和k8s-default-<namespace name>-sg

在隔離命名空間中啟動Pod時，Tungsten Fabric將執(zhí)行以下操作。

創(chuàng)建虛擬機<NS name>-<pod name>__<VM UUID>。
在啟動了Pod的虛擬路由器中，添加對VM的引用。
參考以下內(nèi)容，創(chuàng)建VMI <cluster_project>:<pod name>__<VMI UUID>。

SG k8s-default-<NS name>-default
SG k8s-default-<NS name>-sg
VN <cluster_project>:<NS name>-vn

在VN <NS name>-vn中從pod-ipam分配IP地址（cluster IP）。Subnet UUID被指定為從flat IPAM pod-ipam進行分配。

由于端口位于不同的虛擬網(wǎng)絡(luò)上，因此不同的隔離命名空間中的Pods無法相互連接。

2.2 多租戶（Multi-tenant）

如果未設(shè)置/etc/contrail/contrail-kubernetes.conf中的[KUBERNETES].cluster_project，它就是多租戶，Kubernetes命名空間將映射到Tungsten Fabric中的租戶/項目（tenant/project）。非隔離命名空間中的Pod在默認虛擬網(wǎng)絡(luò)“cluster-network”上啟動。而每個隔離命名空間都映射到一個單獨的虛擬網(wǎng)絡(luò)“<NS name>-vn”。

在初始化時，contrail-kube-manager創(chuàng)建以下內(nèi)容：

為每個現(xiàn)有的Kubenetes命名空間（如default、kube-public和kube-system）提供一個項目/租戶。
Flat IPAM 默認域：default:pod-ipam
IPAM 默認域：default:service-ipam
每一個命名空間的安全組：k8s-default-<namespace>-sg和k8s-default-<namespace>-sg
虛擬網(wǎng)絡(luò)默認域名：具有pod-ipam的default:cluster-network和service-ipam

2.2.1 非隔離的命名空間

創(chuàng)建一個非隔離的命名空間。

apiVersion: v1kind: Namespacemetadata: name: "dev-unisolated"

Contrail-kube-manager將創(chuàng)建以下內(nèi)容。

項目default-domain:<namespace>

當在非隔離命名空間中啟動Pod時，conventil-kube-manager將創(chuàng)建端口：

在項目缺省域：<namespace>
在虛擬網(wǎng)絡(luò)缺省域：default:cluster-network
從IPAM缺省域：default:pod-ipam獲取地址
附帶安全組k8s-default-default-default和k8s-default-default-sg

不同非隔離命名空間中的Pod可以相互連接，因為它們位于Tungsten Fabric中的同一虛擬網(wǎng)絡(luò)上。

2.2.2 隔離的命名空間

創(chuàng)建一個隔離的命名空間。

apiVersion: v1kind: Namespacemetadata: name: "dev-isolated" annotations: {   "opencontrail.org/isolation" : "true" }

Contrail-cube-manager將創(chuàng)建以下內(nèi)容。

項目缺省域：<namespace>
虛擬網(wǎng)絡(luò)default-domain:<namespace>:<namespace>-vn與default-domain:default:pod-ipam關(guān)聯(lián)。
安全組default-domain:<namespace>:k8s-default-<namespace>-default和default-domain:<namespace>:k8s-default-<namespace>-sg

當在非隔離命名空間中啟動Pod時，conventil-kube-manager將創(chuàng)建端口。

在項目default-domain:<namespace>中
在虛擬網(wǎng)絡(luò)default-domain:<namespace>:<namespace>-vn上
從IPAM default-domain:default:pod-ipam獲取地址
附帶安全組default-domain:<namespace>:k8s-default-<namespace>-default和default-domain:<namespace>:k8s-default-<namespace>-sg

由于端口位于不同的虛擬網(wǎng)絡(luò)上，因此不同的隔離命名空間中的Pods無法相互連接。

2.3 自定義命名空間

創(chuàng)建一個自定義命名空間。

apiVersion: v1kind: Namespacemetadata: name: "dev-customized" annotations: {   "opencontrail.org/network": '{"domain": "default-domain", "project": "demo", "name": "red"}' }

在自定義命名空間中啟動Pod時，contrail-kube-manager將創(chuàng)建端口。

在項目default-domain:default中
在虛擬網(wǎng)絡(luò)上映射到自定義命名空間
從與該虛擬網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的IPAM上獲取地址
安全組？

2.4指定虛擬網(wǎng)絡(luò)上的Pod

在指定的虛擬網(wǎng)絡(luò)上啟動Pod。

當在指定的虛擬網(wǎng)絡(luò)上啟動Pod時，conutil-kube-manager將創(chuàng)建端口。

在項目中映射到指定或默認的命名空間
在指定的虛擬網(wǎng)絡(luò)上
從與特定虛擬網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的IPAM上獲取地址
安全組？

2.5 Kubernetes網(wǎng)絡(luò)策略

Kubernetes網(wǎng)絡(luò)策略將照常運行，它由Tungsten Fabric中的安全組實現(xiàn)。該版本將與4.0.1一起發(fā)布。

2.6 POD SNAT

Tungsten Fabric支持該功能，可以在Tungsten Fabric中配置一個路由器（配置對象），使其成為啟動容器的虛擬網(wǎng)絡(luò)的外部網(wǎng)關(guān)。這與支持OpenStack的外部網(wǎng)關(guān)是一樣的。

Service

Kubernetes service支持ClusterIP，NodePort，LoadBalancer和ExternalName。它還支持使用ExternalIP指定IP。Tungsten Fabric支持ClusterIP和LoadBalancer，以及ExternalIP。

在Kubernetes中創(chuàng)建service時，Tungsten Fabric中會創(chuàng)建一個負載均衡器（loadbalancer）。負載均衡器的提供者為“native”，而ECMP負載均衡由vRouter實現(xiàn)。浮動IP被創(chuàng)建為VIP。

創(chuàng)建具有多個實例的應(yīng)用程序。

apiVersion: v1kind: ReplicationControllermetadata:  name: web-qaspec:  replicas: 2  selector:    app: web-qa  template:    metadata:      name: web-qa      labels:        app: web-qa    spec:      containers:      - name: web        image: docker.io/nginx        imagePullPolicy: IfNotPresent

3.1 ClusterIP

在這些應(yīng)用程序前面創(chuàng)建service。默認的service類型是ClusterIP。

kind: ServiceapiVersion: v1metadata:  name: web-qaspec:  selector:    app: web-qa  ports:    - protocol: TCP      port: 80      targetPort: 80

當service被創(chuàng)建后，conventil-kube-manager將執(zhí)行以下操作。

參照以下內(nèi)容，創(chuàng)建LB VMI <cluster_project>:<service name>__<VMI UUID>。

SG k8s-default-<NS name>-default
SG k8s-default-<NS name>-sg
VN <cluster_project>:cluster-network

在VN cluster-network中從service-ipam分配LB IP地址（service IP）。不需要subnet UUID。
創(chuàng)建負載均衡器<cluster_project>:<service name>__<LB UUID>。

VIP是LB IP地址
VMI是LB VMI
提供者是“native”

創(chuàng)建浮動IP作為LB IP的子IP，地址相同，利用FIP支持端口NAT。
創(chuàng)建LB偵聽器<cluster_project>:<service name>__<LB UUID>-<protocol>-<port>-<LB listener UUID>
創(chuàng)建LB池<cluster_project>:<service name>__<LB UUID>-<protocol>-<port>-<LB listener UUID>
創(chuàng)建LB成員<cluster_project>:<pool>:<member UUID>

當LB被創(chuàng)建后，“原生”LB驅(qū)動程序?qū)?zhí)行以下操作。

在FIP中設(shè)置端口映射。
將所有成員的VMI添加到FIP。

當service類型為ClusterIP時，只能在集群內(nèi)訪問該service。FIP從集群網(wǎng)絡(luò)（cluster-network）中的service FIP池中分配，并映射到所有的Pod地址。當訪問集群內(nèi)的service地址時，vRouter將在Pod之間平衡流量。

3.2 Loadbalancer

創(chuàng)建一個LoadBalancer類型的service。

kind: ServiceapiVersion: v1metadata:  name: web-qaspec:  selector:    app: web-qa  ports:    - protocol: TCP      port: 80      targetPort: 80  type: LoadBalancer

對于服務(wù)類型LoadBalancer，服務(wù)被暴露于外部。從服務(wù)FIP池中分配FIP，用于集群內(nèi)的訪問，同時從公共FIP池中分配FIP，映射到所有POD地址。該FIP將被通告給網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)將在POD之間進行ECMP負載均衡。

附錄A 單租戶（Single-tenant）

A.1 IPAM

<cluster_project>:pod-ipam

{    "fq_name": [        "default-domain",        "kubernetes",        "pod-ipam"    ],    "uuid": "c9641741-c785-456e-845b-a14a253c3572",    "ipam_subnet_method": "flat-subnet",    "parent_type": "project",    "perms2": {        "owner": "None",        "owner_access": 7,        "global_access": 0,        "share": []    },    "ipam_subnets": {        "subnets": [            {                "subnet": {                    "ip_prefix": "10.32.0.0",                    "ip_prefix_len": 12                },                "DNS_server_address": "10.47.255.253",                "enable_dhcp": true,                "created": null,                "default_gateway": "10.47.255.254",                "dns_nameservers": [],                "dhcp_option_list": null,                "subnet_uuid": null,                "alloc_unit": 1,                "last_modified": null,                "host_routes": null,                "addr_from_start": null,                "subnet_name": null,                "allocation_pools": []            }        ]    },    "id_perms": {        "enable": true,        "description": null,        "creator": null,        "created": "2017-12-27T18:45:33.957901",        "uuid": {            "uuid_mslong": 14511749470582293870,            "uuid_lslong": 9537393975711511922        },        "user_visible": true,        "last_modified": "2017-12-27T18:45:33.957901",        "permissions": {            "owner": "cloud-admin",            "owner_access": 7,            "other_access": 7,            "group": "cloud-admin-group",            "group_access": 7        }    },    "display_name": "pod-ipam"}

<cluster_project>:service-ipam

{    "fq_name": [        "default-domain",        "kubernetes",        "service-ipam"    ],    "uuid": "526f554a-0bf4-47c6-a8e4-768a3f98cef4",    "parent_type": "project",    "perms2": {        "owner": "None",        "owner_access": 7,        "global_access": 0,        "share": []    },    "id_perms": {        "enable": true,        "description": null,        "creator": null,        "created": "2017-12-27T18:45:34.000690",        "uuid": {            "uuid_mslong": 5940060210041472966,            "uuid_lslong": 12169982429206466292        },        "user_visible": true,        "last_modified": "2017-12-27T18:45:34.000690",        "permissions": {            "owner": "cloud-admin",            "owner_access": 7,            "other_access": 7,            "group": "cloud-admin-group",            "group_access": 7        }    },    "display_name": "service-ipam"}

A.2 安全組

k8s-default-dev-share-default

{    "fq_name": [        "default-domain",        "kubernetes",        "k8s-default-dev-share-default"    ],    "uuid": "ad29de07-5ef6-4f55-86bb-52c44827c09d",    "parent_type": "project",    "perms2": {        "owner": "46c31b9b-d21c-4c27-9445-6c94db948b6d",        "owner_access": 7,        "global_access": 0,        "share": []    },    "security_group_id": 8000010,    "id_perms": {        "enable": true,        "description": "Default security group",        "creator": null,        "created": "2018-01-12T09:02:15.110429",        "uuid": {            "uuid_mslong": 12477748365846007637,            "uuid_lslong": 9708444424704868509        },        "user_visible": true,        "last_modified": "2018-01-12T15:45:08.899388",        "permissions": {            "owner": "cloud-admin",            "owner_access": 7,            "other_access": 7,            "group": "cloud-admin-group",            "group_access": 7        }    },    "security_group_entries": {        "policy_rule": [            {                "direction": ">",                "protocol": "any",                "dst_addresses": [                    {                        "security_group": "local",                        "subnet": null,                        "virtual_network": null,                        "subnet_list": [],                        "network_policy": null                    }                ],                "action_list": null,                "created": null,                "rule_uuid": "dc13bb48-e2a7-4c59-a0b8-740ecfcb9a2c",                "dst_ports": [                    {                        "end_port": 65535,                        "start_port": 0                    }                ],                "application": [],                "last_modified": null,                "ethertype": "IPv4",                "src_addresses": [                    {                        "security_group": null,                        "subnet": {                            "ip_prefix": "0.0.0.0",                            "ip_prefix_len": 0                        },                        "virtual_network": null,                        "subnet_list": [],                        "network_policy": null                    }                ],                "rule_sequence": null,                "src_ports": [                    {                        "end_port": 65535,                        "start_port": 0                    }                ]            },            {                "direction": ">",                "protocol": "any",                "dst_addresses": [                    {                        "security_group": "local",                        "subnet": null,                        "virtual_network": null,                        "subnet_list": [],                        "network_policy": null                    }                ],                "action_list": null,                "created": null,                "rule_uuid": "a84e2d98-2b8f-45ba-aa75-88494da73b11",                "dst_ports": [                    {                        "end_port": 65535,                        "start_port": 0                    }                ],                "application": [],                "last_modified": null,                "ethertype": "IPv6",                "src_addresses": [                    {                        "security_group": null,                        "subnet": {                            "ip_prefix": "::",                            "ip_prefix_len": 0                        },                        "virtual_network": null,                        "subnet_list": [],                        "network_policy": null                    }                ],                "rule_sequence": null,                "src_ports": [                    {                        "end_port": 65535,                        "start_port": 0                    }                ]            },            {                "direction": ">",                "protocol": "any",                "dst_addresses": [                    {                        "security_group": null,                        "subnet": {                            "ip_prefix": "0.0.0.0",                            "ip_prefix_len": 0                        },                        "virtual_network": null,                        "subnet_list": [],                        "network_policy": null                    }                ],                "action_list": null,                "created": null,                "rule_uuid": "b7752ec1-6037-4c7f-97a9-291893fbed64",                "dst_ports": [                    {                        "end_port": 65535,                        "start_port": 0                    }                ],                "application": [],                "last_modified": null,                "ethertype": "IPv4",                "src_addresses": [                    {                        "security_group": "local",                        "subnet": n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k8s-default-dev-share-sg

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                本文題目：TungstenFabric及Kubernetes集成解決是怎樣的
                

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TungstenFabric及Kubernetes集成解決是怎樣的