Kubernetes（下简称 K8s）是一款流行的容器编排工具，用于管理和部署容器化应用程序。在容器编排中，网络模型是一个非常重要的方面。本文将介绍 K8s 的网络模型，包括主要组件和概念、网络模型的实现方式和一些常见问题。
K8s 网络模型概述
K8s 网络模型是什么？简单来说，它是一个让容器应用程序可以相互通信的框架和实现方式。K8s 网络模型主要由以下两个组件构成：
- Pod 网络
- 外部网络
Pod 网络
Pod 是 K8s 中最小的管理单元，是一个与其它 Pod 共享同一个 IP 地址的容器的集合。K8s 中的所有容器都是运行在 Pod 内的。在 Pod 中，容器之间可以直接通信。
在 K8s 中，每个 Pod 都会被分配一个唯一的 IP 地址。这个 IP 地址是从 K8s 集群的 IP 地址池中随机选择的。
为了实现 Pod 网络，K8s 使用了一个名为 kube-proxy 的组件。kube-proxy 监控 K8s 集群中所有运行的 Pod，并维护一个 Pod 网络表。在 Pod 网络中，kube-proxy 会动态地将请求转发到正确的 Pod。
外部网络
除了 Pod 网络，K8s 还允许容器应用程序通过外部网络进行通信。外部网络通常是指互联网上的 IP 地址和端口。在 K8s 中，可以使用 Service 和 Ingress 来实现外部网络。
Service 是一个用于暴露应用程序的网络端点的 K8s 资源。Service 会通过选择器（selector）将请求转发到后端 Pod。当 Pod 数量变化时，Service 会自动更新可用的后端 Pod 列表。同时，Service 也支持负载均衡和补偿。
Ingress 是一个用于暴露 HTTP 和 HTTPS 服务的 K8s 资源。Ingress 通过将外部 HTTP/HTTPS 流量到集群内的 HTTP/S 服务进行路由和负载均衡。本质上，Ingress 是用于控制外部公网访问到集群内的流量的路由。使用 Ingress 可以实现灵活的请求路由和负载均衡。
K8s 网络模型实现方式
K8s 的网络模型实现方式有多种，包括：
- Flannel
- Calico
- Weave Net
这些实现方式的目标都是实现容器应用程序的相互通信和与外部环境的联系。为此，它们采用了不同的实现方式和技术。
在这里我们以 flannel 为例进行讲解。flannel 是一个由 CoreOS 开源的 K8s 网络模型实现方式，flannel 的核心原理是将 Pod 的 IP 地址映射到虚拟网络中。所有的虚拟网络会在 etcd 里保存。容器之间的网络通信会被 flannel 拦截和路由。flannel 还提供了多种后端技术和选项，以便更好的适应各种环境。
在 K8s 中，可以通过以下命令检查 flannel 是否正常运行：
$ kubectl get pods -n kube-system
如果输出结果中包含 flannel 的 pod，则说明 flannel 正常运行。
常见问题
在 K8s 网络配置中，有以下的一些常见问题：
Pod 之间的通信
Pod 之间的通信需要使用 Pod 网络，一般不会出现问题。
Service 和 Pod 之间的通信
在 Service 中使用 selector 指定 Pod 的标签，将请求转发到状态正常的 Pod。
Pod 和外部网络之间的通信
在外部网络中，需要映射 ClusterIP 属性（Pod 管理目标）或者 NodePort 属性（流量经过网络中每一个节点）。
总结
K8s 网络模型是实现容器编排和部署的重要组成部分。K8s 通过 Pod 网络和外部网络，实现了容器之间的相互通信和与外部环境的联系。K8s 中的网络模型的实现方式有多种，其中 flannel 是一种较为流行的实现方式。在实际应用中，K8s 需要根据实际应用场景来选择适合的网络模型实现方式并进行配置。
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