CNI

定义容器运行时，如何配置网络接口，以便容器可以网络通信。

主要作用

  • 关注网络连接和网络解除连接
  • 支持各种不同的网络配置要求
  • 通过各种不同的网络解决方案解决网络配置。

工作流程

当一个Pod被创建时，k8s调用CNI插件来为pod配置网络，通常包括分配IP地址，设置网络路由和创建网络接口等任务。CNI插件负责把pod连接到一个预先的环境，保证pod之间的网络通信。

常见的 CNI 插件：

  • Calico：提供高性能的网络和网络策略，支持跨主机的网络隔离。
  • Flannel：简单易用，主要用于创建一个覆盖网络，允许 Pod 跨节点通信。
  • Weave Net：提供一个强大的网络和网络策略，支持自动发现和网络隔离。
  • Cilium：使用 BPF（Berkeley Packet Filter）来提供网络安全、策略执行和负载均衡功能。

1. Calico

特点:

  • 高性能：Calico 使用 BGP（边界网关协议）进行路由，避免了封装和解封装的开销，从而提供高性能的网络连接。
  • 网络策略：Calico 提供强大的网络策略功能，允许用户定义细粒度的访问控制规则。
  • 可扩展性：适用于大规模集群，能够处理成千上万的节点和 Pod。
  • 安全性：支持网络隔离和加密，确保数据在传输过程中安全。

使用场景:

  • 大规模生产环境：由于其高性能和可扩展性，Calico 非常适合大规模生产环境。
  • 需要严格网络策略的环境：如果需要细粒度的网络访问控制和安全策略，Calico 是一个理想的选择。

2. Flannel

特点:

  • 简单易用：Flannel 设计简单，易于部署和管理。
  • 覆盖网络：主要提供覆盖网络，使用 UDP、VXLAN 或 host-gw 模式来封装跨主机的容器流量。
  • 轻量级：适合中小规模的集群，不需要复杂的配置。

使用场景:

  • 中小规模集群：由于其简单性和轻量级特性，Flannel 适用于中小规模的 Kubernetes 集群。
  • 快速部署：如果需要快速部署一个 Kubernetes 集群，Flannel 是一个不错的选择。

3. Weave Net

特点:

  • 自发现网络：Weave Net 能够自动发现和管理网络配置，简化了网络管理。
  • 网络加密：支持网络流量加密，确保数据在传输过程中的安全性。
  • 多云支持：能够跨多个云提供商和本地数据中心创建统一的网络。

使用场景:

  • 多云环境：Weave Net 非常适合需要跨多个云提供商和本地数据中心的环境。
  • 需要网络加密的环境：如果需要确保网络流量的安全性，Weave Net 是一个理想的选择。

4. Cilium

特点:

  • 基于 BPF：Cilium 使用 Linux 内核的 BPF 技术来实现高性能和可扩展的网络功能。
  • Layer 7 支持：支持 HTTP/HTTPS、gRPC 等 Layer 7 协议的负载均衡和安全策略。
  • 可见性和监控：提供丰富的网络可见性和监控功能，帮助用户了解网络流量和性能。

使用场景:

  • 需要高级网络功能的环境：Cilium 非常适合需要高级网络功能和安全策略的环境。
  • 微服务架构：由于其对 Layer 7 协议的支持，Cilium 非常适合微服务架构。

5. Canal

特点:

  • 结合了 Flannel 和 Calico：Canal 将 Flannel 的简单性和 Calico 的网络策略功能结合在一起。
  • 灵活性：提供了 Flannel 的覆盖网络和 Calico 的网络策略，适用于多种场景。

使用场景:

  • 需要简单网络和策略控制的环境：Canal 适用于需要简单网络配置和基本网络策略控制的环境。
  • 中小规模集群：由于其灵活性和简单性，Canal 适用于中小规模的 Kubernetes 集群。

6. Kube-Router

特点:

  • 综合功能：Kube-Router 提供网络路由、网络策略和服务代理功能。
  • 高性能：使用 BGP 进行路由，提供高性能的网络连接。
  • 易于部署：集成了多个网络功能，简化了部署和管理。

使用场景:

  • 需要综合网络功能的环境：Kube-Router 适用于需要综合网络功能（如路由、策略和服务代理）的环境。
  • 高性能需求：由于其高性能特性，Kube-Router 适用于对网络性能有较高要求的环境。

7. Multus

特点:

  • 多网络支持：Multus 允许一个 Pod 连接到多个网络，支持多种 CNI 插件的组合使用。
  • 灵活性：提供了极大的灵活性，适用于复杂的网络需求。

使用场景:

  • 复杂网络需求：Multus 适用于需要多个网络接口和复杂网络配置的环境。
  • 多 CNI 插件组合：如果需要同时使用多个 CNI 插件，Multus 是一个理想的选择。