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Macvlan

Macvlan 是 Linux 的一种网卡虚拟化的解决方案,它可以将一张物理网卡虚拟为多张虚拟网卡。 借助 Mutus,可以为 Pod 分配一张或者多张 Macvlan 网卡,从而实现 Pod 借助 macvlan 网卡与外部通讯。

安装

在 Kubernetes 中,Macvlan 只是存放于每个节点 /opt/cni/bin 下的一个二进制文件,不存在单独的安装方式。 默认情况下,安装集群时将包括 macvlan 在内的多个插件复制到每个节点的 /opt/cni/bin 下。 如果在节点的 /opt/cni/bin 下未发现 macvlan 的二进制文件, 那么需要手动下载 cni-plugins, 并解压到各个节点上。而安装 multus-underlay 时,仅创建属于 Macvlan 的 Multus network-attachment-definition CRD 对象。

说明

Multus + Macvlan 一般会有两种使用场景:

  • macvlan-standalone

    类型为 macvlan-standalone,意味着 Pod 的第一张网卡 (eth0) 为 macvlan 分配的网卡,通过在 Pod 的 annotations 中插入如下字段:

    annotations:
      v1.multus-cni.io/default-network: kube-system/macvlan-standalone-vlan0
    

    注意:macvlan-standalone 只与 macvlan-standalone 类型搭配,不能与 macvlan-overlay 搭配。你可以通过下面的方式为 Pod 插入多张 macvlan 网卡:

    annotations:
      v1.multus-cni.io/default-network: kube-system/macvlan-standalone-vlan0
      k8s.v1.cni.cncf.io/networks: kube-system/macvlan-standalone-vlan0
    
  • macvlan-overlay

    此类型意味着 macvlan 与 overlay 类型的 CNI 搭配(如 calico 或 cilium),macvlan 不作为 Pod 的缺省 CNI,即不会是 Pod 的第一张网卡 (eth0)。 所以 macvlan-overlay 类型的 Pod 要与 overlay 类型的 Pod 能够正常通讯。你可以通过下面的方式为 Pod 多分配一张网卡:

    annotations:
      k8s.v1.cni.cncf.io/networks: kube-system/macvlan-overlay-vlan0
    

    Caution

    v1.multus-cni.io/default-network 的值不能为 macvlan-overlay 类型的 CRD,即 macvlan-overlay 不能作为 Pod 的第一张网卡。

其他

使用 macvlan 一个比较常见的网络场景:

如图所示,将主机上两个物理接口(ens224、ens256)组成一个 bond0,然后根据 bond0 创建两个 VLAN 子接口,分别是 bond0.100 和 bond0.200。 然后将 bond0(也就是 ens224 和 ens256)与交换机 trunk 相连。并且在交换机上配置允许 vlan100 和 vlan200 通过。

然后创建两个不同 vlan 的 macvlan multus 实例,它们的 master 接口分别为 bond0.100 和 bond0.200。 这样使用不同 macvlan multus 实例创建的 Pod 也就属于不同的 vlan 了。但它们都可以通过交换机做到同 vlan 或不同 vlan 之间的通讯。

注意:它们的网管应该指向交换机对应的 vlanif IP 地址。

这是一个比较常见、稍复杂的网络拓扑。总结:

  • 在主机上创建 bond 和 vlan 接口
  • 配置交换机
  • 创建 multus 的 CRD 实例
  • 创建不同的 Spiderpool IP 池
  • 在 Pod 的 annotations 中指定对应的实例和选择对应的 spiderpool IP 池

在主机上创建 bond 和 vlan 等接口,可以参考 nmstat 用法

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