Concetti relativi alla rete dei contenitori
Si applica a: Servizio Azure Kubernetes in Azure Stack HCI 22H2, servizio Azure Kubernetes in Windows Server
I componenti dell'applicazione devono collaborare per elaborare le attività in un approccio basato su contenitori. Kubernetes fornisce risorse che consentono le comunicazioni dell'applicazione e consentono di connettersi ed esporre applicazioni internamente o esternamente. È possibile bilanciare il carico delle applicazioni per compilare applicazioni a disponibilità elevata.
Le applicazioni più complesse potrebbero richiedere la configurazione del traffico in ingresso per la terminazione SSL/TLS o il routing di più componenti. Potrebbe anche essere necessario limitare il flusso del traffico di rete tra pod e nodi per la sicurezza.
Questo articolo presenta i concetti di base che forniscono funzionalità di rete alle applicazioni nel servizio Azure Kubernetes abilitate da Arc:
- Servizi Kubernetes
- Controller di ingresso
- Criteri di rete
Servizi Kubernetes
Per semplificare la configurazione di rete per i carichi di lavoro dell'applicazione, Kubernetes usa i servizi per raggruppare logicamente un set di pod e fornire connettività di rete. Sono disponibili i tipi di servizio seguenti:
IP del cluster: crea un indirizzo IP interno da usare all'interno del cluster Kubernetes. Usare l'indirizzo IP del cluster per applicazioni solo interne che supportano altri carichi di lavoro all'interno del cluster.
NodePort: crea un mapping delle porte sul nodo sottostante che consente l'accesso diretto all'applicazione con l'indirizzo IP e la porta del nodo.
LoadBalancer: crea una risorsa del servizio di bilanciamento del carico di Azure, configura un indirizzo IP esterno e connette i pod richiesti al pool back-end del servizio di bilanciamento del carico. Per consentire al traffico dei clienti di raggiungere l'applicazione, vengono create regole di bilanciamento del carico nelle porte desiderate.
Per altri controlli e routing del traffico in ingresso, è possibile usare un controller di ingresso.
Nota
Quando si distribuisce un cluster di destinazione che condivide una rete con un altro cluster di destinazione, è possibile che si verifichi un conflitto di indirizzi IP del servizio di bilanciamento del carico.
Ciò può verificarsi se si distribuiscono due carichi di lavoro che usano porte diverse nei cluster di destinazione che condividono lo stesso AksHciClusterNetwork oggetto. A causa del modo in cui gli indirizzi IP e i mapping delle porte vengono allocati all'interno del proxy a disponibilità elevata, questo può portare a un'assegnazione di indirizzo IP duplicata. In questo caso, uno o entrambi i carichi di lavoro possono riscontrare problemi di connettività di rete casuali fino a quando non si distribuiscono nuovamente i carichi di lavoro. Quando si distribuiscono nuovamente i carichi di lavoro, è possibile usare la stessa porta che fa sì che ogni carico di lavoro riceva un indirizzo IP del servizio separato oppure è possibile ridribuire i carichi di lavoro nei cluster di destinazione che usano oggetti diversi AksHciClusterNetwork .
ExternalName: crea una voce DNS specifica per semplificare l'accesso alle applicazioni. Gli indirizzi IP per i servizi e i servizi di bilanciamento del carico possono essere interni o esterni a seconda della configurazione di rete complessiva e possono essere assegnati dinamicamente. In alternativa, è possibile specificare un indirizzo IP statico esistente da usare. Un indirizzo IP statico esistente è spesso associato a una voce DNS. Ai servizi di bilanciamento del carico interno viene assegnato solo un indirizzo IP privato, quindi non è possibile accedervi da Internet.
Nozioni di base sulla rete kubernetes in Azure Stack HCI
Per consentire l'accesso alle applicazioni o per fare in modo che i componenti dell'applicazione comunichino tra loro, Kubernetes offre un livello di astrazione nella rete virtuale. I nodi Kubernetes sono connessi alla rete virtuale e possono fornire connettività in ingresso e in uscita per i pod. Il componente kube-proxy in esecuzione in ogni nodo fornisce queste funzionalità di rete.
In Kubernetes, i servizi raggruppano logicamente i pod per consentire:
- Accesso diretto tramite un singolo indirizzo IP o un nome DNS e una porta specifica.
- Distribuire il traffico usando un servizio di bilanciamento del carico tra più pod che ospitano lo stesso servizio o applicazione.
La piattaforma Azure Stack HCI consente anche di semplificare la rete virtuale per il servizio Azure Kubernetes nei cluster Azure Stack HCI fornendo la rete "underlay" in modo a disponibilità elevata.
Quando si crea un cluster del servizio Azure Kubernetes, viene creata e configurata anche una risorsa di bilanciamento del carico sottostante HAProxy . Quando si distribuiscono applicazioni in un cluster Kubernetes, gli indirizzi IP sono configurati per i pod e i servizi Kubernetes come endpoint in questo servizio di bilanciamento del carico.
Risorse dell'indirizzo IP
Per semplificare la configurazione di rete per i carichi di lavoro dell'applicazione, Arc del servizio Azure Kubernetes assegna gli indirizzi IP agli oggetti seguenti in una distribuzione:
- Server API del cluster Kubernetes: il server API è un componente del piano di controllo Kubernetes che espone l'API Kubernetes. Il server API è il front-end per il piano di controllo Kubernetes. Gli indirizzi IP statici vengono sempre allocati ai server API indipendentemente dal modello di rete sottostante.
- Nodi Kubernetes (macchine virtuali): un cluster Kubernetes è costituito da un set di computer di lavoro, denominati nodi e nodi che ospitano applicazioni in contenitori. Oltre ai nodi del piano di controllo, ogni cluster ha almeno un nodo di lavoro. Per un cluster del servizio Azure Kubernetes, i nodi Kubernetes vengono configurati come macchine virtuali. Queste macchine virtuali vengono create come macchine virtuali a disponibilità elevata in Azure Stack HCI. Per altre informazioni, vedere Concetti di rete dei nodi.
- Servizi Kubernetes: in Kubernetes, i servizi raggruppano logicamente gli indirizzi IP dei pod per consentire l'accesso diretto tramite un singolo indirizzo IP o un nome DNS su una porta specifica. I servizi possono anche distribuire il traffico usando un servizio di bilanciamento del carico. Gli indirizzi IP statici vengono sempre allocati ai servizi Kubernetes indipendentemente dal modello di rete sottostante.
- Servizi di bilanciamento del carico HAProxy: HAProxy è un servizio di bilanciamento del carico TCP/HTTP e un server proxy che distribuisce le richieste in ingresso tra più endpoint. Ogni cluster del carico di lavoro in un servizio Azure Kubernetes nella distribuzione di Azure Stack HCI ha un servizio di bilanciamento del carico HAProxy distribuito e configurato come macchina virtuale specializzata.
- Servizio cloud microsoft locale: provider di servizi cloud Azure Stack HCI che consente la creazione e la gestione dell'ambiente virtualizzato che ospita Kubernetes in un cluster Azure Stack HCI locale o in un cluster Windows Server. Il modello di rete seguito dal cluster Azure Stack HCI o Windows Server determina il metodo di allocazione degli indirizzi IP usato dal servizio cloud locale Microsoft. Per altre informazioni sui concetti di rete implementati dal servizio cloud locale Microsoft, vedere Concetti relativi alla rete dei nodi.
Reti Kubernetes
Nel servizio Azure Kubernetes in Azure Stack HCI è possibile distribuire un cluster che usa uno dei modelli di rete seguenti:
- Rete overlay flannel: le risorse di rete vengono in genere create e configurate durante la distribuzione del cluster.
- Rete di Project Calico: questo modello offre funzionalità di rete aggiuntive, ad esempio criteri di rete e controllo del flusso.
Entrambe le implementazioni di rete usano un modello di configurazione di rete sovrapposto, che fornisce un'assegnazione di indirizzo IP disconnessa dal resto della rete del data center.
Per altre informazioni sulla rete di sovrimpressione, vedere Introduzione alla rete di sovrimpressione Kubernetes per Windows.
Per altre informazioni sul plug-in e i criteri di Rete Calico, vedere Introduzione ai criteri di rete calico.
Confronto tra modelli di rete
Flanella
Nota
Flannel CNI è stato ritirato nel dicembre 2023.
Flannel è un livello di rete virtuale progettato appositamente per i contenitori. Flannel crea una rete flat che si sovrappone alla rete host. A tutti i contenitori/pod viene assegnato un indirizzo IP in questa rete di sovrapposizione e comunica direttamente connettendosi all'indirizzo IP dell'altro.
Calico
Calico è una soluzione di rete e sicurezza di rete open source per contenitori, macchine virtuali e carichi di lavoro nativi basati su host. Calico supporta più piani dati, tra cui: un piano dati Linux eBPF, un piano dati di rete Linux e un piano dati HNS Windows.
Funzionalità
| Funzionalità | Flanella | Calico |
|---|---|---|
| Criteri di rete | No | Sì |
| IPv6 | No | Sì |
| Livelli usati | L2 (VxLAN) | L2 (VxLAN) |
| Distribuzione del cluster in una rete virtuale esistente o nuova | Sì | Sì |
| Supporto di Windows | Sì | Sì |
| Connessione pod-pod | Sì | Sì |
| Connessione pod-VM, macchina virtuale nella stessa rete | No | Sì |
| Connessione pod-VM, macchina virtuale in una rete diversa | Sì | Sì |
| Servizi Kubernetes | Sì | Sì |
| Esporre tramite il servizio di bilanciamento del carico | Sì | Sì |
| Reti | Molte reti nello stesso cluster con multidaemon | Molte reti nello stesso cluster |
| Distribuzione | Linux: DaemonSet | Linux: DaemonSet |
| Windows: Servizio | Windows: Servizio | |
| Riga di comando | Nessuno | calicoctl |
Importante
Attualmente, la selezione predefinita consiste nell'usare Calico in modalità di rete di sovrapposizione. Per abilitare Flannel, usare il -primaryNetworkPlugin parametro del New-AksHciCluster comando di PowerShell e specificare flannel come valore. Questo valore non può essere modificato dopo la distribuzione del cluster e si applica ai nodi del cluster Windows e Linux.
Ad esempio:
New-AksHciCluster -name MyCluster -primaryNetworkPlugin 'flannel'
Passaggi successivi
Questo articolo illustra i concetti di rete per i contenitori nei nodi del servizio Azure Kubernetes in Azure Stack HCI. Per altre informazioni sui concetti relativi al servizio Azure Kubernetes in Azure Stack HCI, vedere gli articoli seguenti: