TungstenFabric及Kubernetes集成解决是怎样的

今天就跟大家聊聊有关Tungsten Fabric及Kubernetes集成解决是怎样的，可能很多人都不太了解，为了让大家更加了解，小编给大家总结了以下内容，希望大家根据这篇文章可以有所收获。

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Kubernetes与TF的集成

集成方案中，在Kubernetes和Tungsten Fabric（编者按：原文为Contrail，其开源版已更名为Tungsten Fabric，本文出现Contrail之处均以Tungsten Fabric替换）之间有两个连接。

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

1.1 contrail-kube-manager

此服务连接到kube-api-server以接收更新。然后，它会连接到Tungsten Fabric配置API服务器，来创建必要的配置（VM，VMI /端口，IP等），以将容器连接到overlay层。它还会将更新发送到kube-api-server。

1.2 Contrail CNI

每个node/minion上的Kubelet都使用CNI参数运行。启动容器时，kubelet调用CNI来建立网络。Contrail CNI连接到vRouter代理REST API：

1）获得必要的配置

2）将容器网络接口插入vRouter

1.3 Gateway

Tungsten Fabric使用gateway连接overlay和underlay网络，以提供外部访问。我们需要使用gateway来支持Kubernetes的暴露服务和ingress功能。

必须在Tungsten Fabric中创建一个浮动IP池。

在/etc/contrailctl/kubemanager.conf中配置这个FIP池的FQ名称，以进行配置（provisioning）。

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

在容器condir-kube-manager中，浮动IP池在/etc/contrail/contrail-kubernetes.conf中进行配置。

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

在Kubernetes中公开service或创建ingress时，将从该池中分配一个FIP作为外部IP。

Namespace

与Tungsten Fabric集成时，Kubernetes命名空间（namespace）可以映射到项目/租户（project/tenant）或虚拟网络。

2.1 单租户（Single-tenant）

如果有设置/etc/contrail/contrail-kubernetes.conf中的[KUBERNETES].cluster_project，它是单租户（single-tenant），Kubernetes命名空间将映射到Tungsten Fabric中的虚拟网络。所有非隔离命名空间都映射到默认虚拟网络“cluster-network”。而每个隔离命名空间都映射到一个单独的虚拟网络“-vn”。

这里有一个示例，说明在/etc/contrailctl/kubemanager.conf中设置[KUBERNETES].cluster_project以启用单租户的情形。

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

以下是由Condir-kube-manager在初始化期间创建的。

Flat IPAM ：具有子网的pod-ipam
IPAM ：service-ipam
虚拟网络“cluster-network”的安全组k8s-default-default-default和k8s-default-default-sg
虚拟网络：具有pod-ipam和service-ipam的cluster-network

2.1.1 非隔离的命名空间

创建一个非隔离的命名空间。

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

当Kubernetes创建一个非隔离命名空间时，Tungsten Fabric将创建两个SG，即k8s-default--sg和k8s-default--sg。这里不创建虚拟网络。所有非隔离的NS中的容器都将位于cluster-network上。

在非隔离命名空间中启动一个Pod。

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

在非隔离命名空间中启动Pod时，Tungsten Fabric（contrail-kube-manager）将执行以下操作。

创建虚拟机-__。
在启动Pod的虚拟路由器中，添加对VM的引用。
参考以下内容，创建VMI :__。

SG k8s-default--default
SG k8s-default--sg
VN :cluster-network

在VN cluster-network中从pod-ipam分配IP地址（cluster IP）。Subnet UUID被指定为从Flat IPAM pod-ipam进行分配。

不同非隔离命名空间中的Pod可以相互连接，因为它们位于Tungsten Fabric中的同一虚拟网络上。

2.1.2 隔离的命名空间

创建一个隔离的命名空间。

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

在Kubernetes中创建隔离命名空间时，Tungsten Fabric将创建以下内容。

虚拟网络:-vn
安全组k8s-default--default和k8s-default--sg

在隔离命名空间中启动Pod时，Tungsten Fabric将执行以下操作。

创建虚拟机-__。
在启动了Pod的虚拟路由器中，添加对VM的引用。
参考以下内容，创建VMI :__。

SG k8s-default--default
SG k8s-default--sg
VN :-vn

在VN -vn中从pod-ipam分配IP地址（cluster IP）。Subnet UUID被指定为从flat IPAM pod-ipam进行分配。

由于端口位于不同的虚拟网络上，因此不同的隔离命名空间中的Pods无法相互连接。

2.2 多租户（Multi-tenant）

如果未设置/etc/contrail/contrail-kubernetes.conf中的[KUBERNETES].cluster_project，它就是多租户，Kubernetes命名空间将映射到Tungsten Fabric中的租户/项目（tenant/project）。非隔离命名空间中的Pod在默认虚拟网络“cluster-network”上启动。而每个隔离命名空间都映射到一个单独的虚拟网络“-vn”。

在初始化时，contrail-kube-manager创建以下内容：

为每个现有的Kubenetes命名空间（如default、kube-public和kube-system）提供一个项目/租户。
Flat IPAM 默认域：default:pod-ipam
IPAM 默认域：default:service-ipam
每一个命名空间的安全组：k8s-default--sg和k8s-default--sg
虚拟网络默认域名：具有pod-ipam的default:cluster-network和service-ipam

2.2.1 非隔离的命名空间

创建一个非隔离的命名空间。

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

Contrail-kube-manager将创建以下内容。

项目default-domain:

当在非隔离命名空间中启动Pod时，conventil-kube-manager将创建端口：

在项目缺省域：
在虚拟网络缺省域：default:cluster-network
从IPAM缺省域：default:pod-ipam获取地址
附带安全组k8s-default-default-default和k8s-default-default-sg

不同非隔离命名空间中的Pod可以相互连接，因为它们位于Tungsten Fabric中的同一虚拟网络上。

2.2.2 隔离的命名空间

创建一个隔离的命名空间。

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

Contrail-cube-manager将创建以下内容。

项目缺省域：
虚拟网络default-domain::-vn与default-domain:default:pod-ipam关联。
安全组default-domain::k8s-default--default和default-domain::k8s-default--sg

当在非隔离命名空间中启动Pod时，conventil-kube-manager将创建端口。

在项目default-domain:中
在虚拟网络default-domain::-vn上
从IPAM default-domain:default:pod-ipam获取地址
附带安全组default-domain::k8s-default--default和default-domain::k8s-default--sg

由于端口位于不同的虚拟网络上，因此不同的隔离命名空间中的Pods无法相互连接。

2.3 自定义命名空间

创建一个自定义命名空间。

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

在自定义命名空间中启动Pod时，contrail-kube-manager将创建端口。

在项目default-domain:default中
在虚拟网络上映射到自定义命名空间
从与该虚拟网络关联的IPAM上获取地址
安全组？

2.4指定虚拟网络上的Pod

在指定的虚拟网络上启动Pod。

当在指定的虚拟网络上启动Pod时，conutil-kube-manager将创建端口。

在项目中映射到指定或默认的命名空间
在指定的虚拟网络上
从与特定虚拟网络关联的IPAM上获取地址
安全组？

2.5 Kubernetes网络策略

Kubernetes网络策略将照常运行，它由Tungsten Fabric中的安全组实现。该版本将与4.0.1一起发布。

2.6 POD SNAT

Tungsten Fabric支持该功能，可以在Tungsten Fabric中配置一个路由器（配置对象），使其成为启动容器的虚拟网络的外部网关。这与支持OpenStack的外部网关是一样的。

Service

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

在Kubernetes中创建service时，Tungsten Fabric中会创建一个负载均衡器（loadbalancer）。负载均衡器的提供者为“native”，而ECMP负载均衡由vRouter实现。浮动IP被创建为VIP。

创建具有多个实例的应用程序。

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

在这些应用程序前面创建service。默认的service类型是ClusterIP。

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

当service被创建后，conventil-kube-manager将执行以下操作。

参照以下内容，创建LB VMI :__。

SG k8s-default--default
SG k8s-default--sg
VN :cluster-network

在VN cluster-network中从service-ipam分配LB IP地址（service IP）。不需要subnet UUID。
创建负载均衡器:__。

VIP是LB IP地址
VMI是LB VMI
提供者是“native”

创建浮动IP作为LB IP的子IP，地址相同，利用FIP支持端口NAT。
创建LB侦听器:__---
创建LB池:__---
创建LB成员::

当LB被创建后，“原生”LB驱动程序将执行以下操作。

在FIP中设置端口映射。
将所有成员的VMI添加到FIP。

当service类型为ClusterIP时，只能在集群内访问该service。FIP从集群网络（cluster-network）中的service FIP池中分配，并映射到所有的Pod地址。当访问集群内的service地址时，vRouter将在Pod之间平衡流量。

3.2 Loadbalancer

创建一个LoadBalancer类型的service。

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

对于服务类型LoadBalancer，服务被暴露于外部。从服务FIP池中分配FIP，用于集群内的访问，同时从公共FIP池中分配FIP，映射到所有POD地址。该FIP将被通告给网关，网关将在POD之间进行ECMP负载均衡。

附录A 单租户（Single-tenant）

A.1 IPAM

: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"}

: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 安全组

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": null,                        "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": "::",                            "ip_prefix_len": 0                        },                        "virtual_network": null,                        "subnet_list": [],                        "network_policy": null                    }                ],                "action_list": null,                "created": null,                "rule_uuid": "ea5cd2a8-2d47-47c4-a9ab-390de2317246",                "dst_ports": [                    {                        "end_port": 65535,                        "start_port": 0                    }                ],                "application": [],                "last_modified": null,                "ethertype": "IPv6",                "src_addresses": [                    {                        "security_group": "local",                        "subnet": null,                        "virtual_network": null,                        "subnet_list": [],                        "network_policy": null                    }                ],                "rule_sequence": null,                "src_ports": [                    {                        "end_port": 65535,                        "start_port": 0                    }                ]            }        ]    },    "annotations": {        "key_value_pair": [            {                "key": "namespace",                "value": "dev-share"            },            {                "key": "cluster",                "value": "k8s-default"            },            {                "key": "kind",                "value": "Namespace"            },            {                "key": "project",                "value": "kubernetes"            },            {                "key": "name",                "value": "k8s-default-dev-share-default"            },            {                "key": "owner",                "value": "k8s"            }        ]    },    "display_name": "k8s-default-dev-share-default"}

k8s-default-dev-share-sg

{    "fq_name": [        "default-domain",        "kubernetes",        "k8s-default-dev-share-sg"    ],    "uuid": "791f1c7e-a66e-4c47-ba05-409f00ee2c8e",    "parent_type": "project",    "perms2": {        "owner": "46c31b9b-d21c-4c27-9445-6c94db948b6d",        "owner_access": 7,        "global_access": 0,        "share": []    },    "security_group_id": 8000017,    "id_perms": {        "enable": true,        "description": "Namespace security group",        "creator": null,        "created": "2018-01-12T09:02:15.236401",        "uuid": {            "uuid_mslong": 8727725933151013959,            "uuid_lslong": 13404190917597736078        },        "user_visible": true,        "last_modified": "2018-01-12T09:02:15.275407",        "permissions": {            "owner": "cloud-admin",            "owner_access": 7,            "other_access": 7,            "group": "cloud-admin-group",            "group_access": 7        }    },    "display_name": "k8s-default-dev-share-sg",    "annotations": {        "key_value_pair": [            {                "key": "namespace",                "value": "dev-share"            },            {                "key": "cluster",                "value": "k8s-default"            },&n            
            
                        

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