Облачная нативная сеть 2.0

Определение модели

Рисунок 1 Облачная нативная сеть 2.0

• Pod‑ы, работающие на узлах ECS, используют sub-ENIs, которые привязаны к ENIs ECS через подинтерфейсы VLAN.
• Для запуска pod‑а необходимо привязать к нему ENIs. Количество pod‑ов, которые могут работать на узле, зависит от количества ENIs, которые можно привязать к узлу, и количества доступных портов ENI на узле.
• Трафик для взаимодействия между pod‑ами на одном узле, между pod‑ами на разных узлах и доступа к сетям за пределами кластера перенаправляется через ENI или sub-ENI VPC.

Примечания и ограничения

Преимущества и недостатки

• VPC служат основой для построения сетей контейнеров. Каждый pod имеет собственный сетевой интерфейс и IP‑адрес, что упрощает решение сетевых проблем и повышает производительность.
• В той же VPC ENIs напрямую привязываются к pod‑ам в кластере, позволяя ресурсам за пределами кластера напрямую взаимодействовать с контейнерами внутри кластера.
  Note

  Аналогично, если VPC доступна другим VPC или дата‑центрам, ресурсы в других VPC или дата‑центрах могут напрямую взаимодействовать с контейнерами в кластере, при условии отсутствия конфликтов между CIDR‑блоками сети.

• Функции балансировки нагрузки, группы безопасности и EIP, предоставляемые VPC, могут напрямую использоваться pod‑ами.

Сценарии применения

• Требования к высокой производительности: Облачная нативная сеть 2.0 использует сети VPC для построения сетей контейнеров, исключая необходимость туннельной инкапсуляции или NAT при взаимодействии контейнеров. Это делает Облачную нативную сеть 2.0 идеальной для сценариев, требующих высокой пропускной способности и низкой задержки.
• Крупномасштабные сети: Облачная нативная сеть 2.0 поддерживает до 2 000 узлов ECS и 100 000 pod‑ов.

Управление IP‑адресами контейнеров

• IP‑адрес pod выделяется напрямую из подсети VPC, настроенной для сети контейнеров. Не требуется выделять отдельный небольшой сетевой сегмент для узла.
• Чтобы добавить узел ECS в кластер, сначала привяжите ENI, несущий sub-ENI. После привязки ENI можно привязать sub-ENI.
• Количество ENI, привязанных к узлу ECS: Для кластеров v1.19.16-r40, v1.21.11-r0, v1.23.9-r0, v1.25.4-r0, v1.27.1-r0 и более новых версий значение равно 1. Для кластеров более ранних версий значение равно максимальному количеству sub-ENIs, которые можно привязать к узлу, делённому на 64 (округлённому вверх).
• ENI, привязанные к узлу ECS = Количество ENI, используемых для sub-ENIs + количество sub-ENIs, используемых pod‑ами в текущий момент + количество предварительно привязанных sub-ENIs
• При создании pod доступный ENI случайным образом выделяется из пула предварительно привязанных ENI узла.
• При удалении pod ENI возвращается в пул ENI узла.
• При удалении узла ENI возвращаются в пул, а sub-ENIs удаляются.

Компонент сетевого взаимодействия контейнеров поддерживает масштабируемый пул предварительно привязанных ENI для каждого узла. Компонент проверяет и рассчитывает количество предварительно привязанных ENI или свободных ENI каждые 10 секунд.

• Количество предварительно привязанных ENI = min(nic-maximum-target – Количество привязанных ENI, max(nic-minimum-target – Количество привязанных ENI, nic-warm-target – Количество свободных ENI)
• Количество ENI, которые необходимо отвязать = min(Количество свободных ENI – nic-warm-target – nic-max-above-warm-target, Количество привязанных ENI – nic-minimum-target)

Количество предварительно привязанных ENI на узле находится в следующем диапазоне:

• Минимальное количество ENI, которые нужно предварительно привязать = min(max(nic-minimum-target – Количество привязанных ENI, nic-warm-target), nic-maximum-target – Количество привязанных ENI)
• Максимальное количество ENI, которые нужно предварительно привязать = max(nic-warm-target + nic-max-above-warm-target, Количество привязанных ENI – nic-minimum-target)

Рекомендации по планированию CIDR‑блоков

• Все подсети (включая расширенные подсети) в VPC, где расположен кластер, не могут конфликтовать с блоками Service CIDR.
• Убедитесь, что каждый CIDR‑блок имеет достаточное количество IP‑адресов.
  • IP‑адреса в CIDR‑блоке кластера должны соответствовать масштабу кластера. Иначе узлы не могут быть созданы из‑за недостаточного количества IP‑адресов.
  • IP‑адреса в CIDR‑блоке контейнеров должны соответствовать масштабу сервисов. В противном случае поды не могут быть созданы из‑за недостаточного количества IP‑адресов.

Пример доступа к Cloud Native Network 2.0

1. Используйте kubectl для доступа к кластеру. Подробнее см. Доступ к кластеру с помощью kubectl.
2. Создайте Deployment в кластере.

   Создайте deployment.yaml файл. Ниже приведён пример:

   kind: Deployment
   apiVersion: apps/v1
   metadata:
     name: example
     namespace: default
   spec:
     replicas: 6
     selector:
       matchLabels:
         app: example
     template:
       metadata:
         labels:
           app: example
       spec:
         containers:
           - name: container-0
             image: 'nginx:perl'
             resources:
               limits:
                 cpu: 250m
                 memory: 512Mi
               requests:
                 cpu: 250m
                 memory: 512Mi
         imagePullSecrets:
           - name: default-secret
   
   

   Создайте нагрузку.

   kubectl apply -f deployment.yaml
   
   

3. Проверьте запущенные Под.

   kubectl get pod -owide
   
   

   Вывод команды:

   NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
   example-5bdc5699b7-54v7g   1/1     Running   0          7s    10.1.18.2     10.1.0.167   <none>           <none>
   example-5bdc5699b7-6dzx5   1/1     Running   0          7s    10.1.18.216   10.1.0.186   <none>           <none>
   example-5bdc5699b7-gq7xs   1/1     Running   0          7s    10.1.16.63    10.1.0.144   <none>           <none>
   example-5bdc5699b7-h9rvb   1/1     Running   0          7s    10.1.16.125   10.1.0.167   <none>           <none>
   example-5bdc5699b7-s9fts   1/1     Running   0          7s    10.1.16.89    10.1.0.144   <none>           <none>
   example-5bdc5699b7-swq6q   1/1     Running   0          7s    10.1.17.111   10.1.0.167   <none>           <none>
   
   

   IP-адреса всех Под являются sub-ENI, которые привязаны к ENI (расширенному сетевому интерфейсу) узла.

   Например, IP-адрес расширенного сетевого интерфейса node 10.1.0.167 равен 10.1.17.172. В консоли сетевых интерфейсов вы можете увидеть, что к расширенному сетевому интерфейсу привязаны три sub-ENI, чей IP-адрес 10.1.17.172. Эти sub-ENI являются IP-адресами Под, запущенных на узле.

4. Войдите в ECS в том же VPC и получите доступ к IP-адресу Под из внешней среды кластера.

   В этом примере IP-адрес Под равен 10.1.18.2.

   curl 10.1.18.2
   
   

   Если отображается следующая информация, нагрузка может быть корректно доступна:

   <!DOCTYPE html>
   <html>
   <head>
   <title>Welcome to nginx!</title>
   <style>
       body {
           width: 35em;
           margin: 0 auto;
           font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
       }
   </style>
   </head>
   <body>
   <h1>Welcome to nginx!</h1>
   <p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
   working. Further configuration is required.</p>
   
   <p>For online documentation and support please refer to
   <a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
   Commercial support is available at
   <a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
   
   <p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
   </body>
   </html>