TungstenFabric与K8s集成指南丨创建虚拟网络

作者：吴明秘

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Hi！欢迎来到Tungsten Fabric与Kubernetes集成指南系列，本文介绍通常创建虚拟网络的五个步骤。
Tungsten Fabric与K8s集成指南系列文章，由TF中文社区为您呈现，旨在帮助大家了解Tungsten Fabric与K8s集成的基础知识。大家在相关部署中有什么经验，或者遇到的问题，欢迎与我们联系。

在做好架构部署，并确认Tungsten Fabric和Kubernetes（K8s）集群的初始状态没有问题后，就可以开始尝试创建虚拟网络了。

第1步：新建命名空间

在K8s中，大部分的资源都隶属于一个命名空间，所以需要首先新建命名空间，然后再创建对应的pod，service，以及虚拟网络。在此新建两个命名空间，分别为 test-ns1 和 test-ns2，登录K8s的master节点执行以下命令：

创建成功后，在Tungsten Fabric管理界面可以看到对应的project被创建出来，k8s-test-ns1与k8s-test-ns2。

第2步：新建IPAM

你需要为你的项目创建一个IP地址管理（IPAM），基于此来创建一个虚拟网络。

在Tungsten Fabric管理界面选择“Configure > Networking > IP Address Management”，并选择project - k8s-test-ns1，然后单击“创建”按钮。

其中Name和Subnet Method为必填项，Subnet Method有两种方式，User Defined 是在绑定网络的时候再去手工指定子网网段，Flat 是直接创建子网网段，两者不同的是，User Defined可以指定IP池的范围，Flat则是直接使用整个子网网段，默认是使用Flat。

第3步：新建虚拟网络

在Tungsten Fabric管理界面选择“Configure > Networking > Networks”，并选择 k8s-test-ns1，然后单击“创建”按钮。

如上图所示，就是完成了一个虚拟网络的创建，为了方便测试，再以相同的方式创建另一个网络 k8s-ns1-pod-net2 (10.10.20.0/24)。

第4步：创建pod

首先在名为test-ns1的命名空间上创建一个pod，指定网络为 k8s-ns1-pod-net01，配置如下：

然后再创建一个基于虚拟网络k8s-ns1-pod-net02的pod，配置如下：

执行kubectl的创建命令之后，两个pod都创建成功，并且容器的IP地址分别为：
属于虚拟网络 k8s-ns1-pod-net01 (10.10.10.0/24)的pod 10.10.10.1
属于虚拟网络 k8s-ns1-pod-net02 (10.10.20.0/24)的pod 10.10.20.1

第5步：网络连通性验证

1、验证同一命名空间不通网络pod之间网络连通性

首先进行互ping，验证连通性。测试结果如下截图，同一命名空间下，默认情况两个网络无法通信。

需要通信则必须在Tungsten Fabric上添加一个路由器来连接网络 k8s-ns1-pod-net01 和 k8s-ns1-pod-net02，如下所示：

路由器创建完成后再验证两个网络的连通性，结果是两个pod能够互相通信。

2、验证同一命名空间下pod到service之间的网络连通性

默认情况下，除了 k8s-default-pod-network 之外，其他的虚拟网络是无法连接到K8s的service网络的，通过请求kube-system中的coreDNS服务来验证，命令为 nslookup kube-dns.kube-system，因为是跨命名空间去解析域名，所以需要在域名中添加命名空间名称后缀（如果pod是在kube-system中，那么执行nslookup kube-dns即可），具体验证情况如下：

若需要让k8s-ns1-pod-net01 网段的pod可以访问到K8s的service网络，那么就需要添加一条TF policy，k8s-default项目下的Policies -- k8s-default-service-np，具体策略规则如下图所示，意味着所有添加了此条规则的网络都可以无限制的访问到k8s的service网络的所有端口。

现在需要给网络 k8s-ns1-pod-net01添加 k8s-default-service-np 这条策略，让它可以访问k8s的service网络。

Configure --> Networking --> Networks, 选择k8s-test-ns1项目，编辑network k8s-ns1-pod-net01, 附加一条Network Policy -- k8s-default-service-np，具体操作如下：

再次验证pod到service之间的网络连通性，此时处在网络k8s-ns1-pod-net01的pod nginx01-ns1-net01 (10.10.10.1) 是可以直接通过请求service的ClusterIP:PORT（coredns服务）来解析域名，而k8s-ns1-pod-net02 没有附加k8s-default-service-np，所以pod nginx01-ns1-net02 (10.10.20.1) 是仍然无法访问service里面的coredns服务。

3、验证不同命名空间下pod之间的网络连通性

同一命名空间下的两个网络之间的通信，跟不同命名空间下的两个网络之间的通信是有一些区别的，因为不同命名空间的情况下，无法通过新建TF Router来连接两个网络，所以必须通过TF Policy 来实现不同命名空间下的两个网络之间的互通。

之前的步骤中已经创建了两个命名空间 （test-ns1与test-ns2），并且test-ns1里面已经有了两个网络，所以需要在test-ns2中去新建一个网络。新建的网络为 k8s-ns2-pod-net01 (20.10.10.0/24)。

默认情况下，k8s-ns2-pod-net01 (20.10.10.0/24) 与 k8s-ns1-pod-net01 (10.10.10.0/24)，k8s-ns1-pod-net02 (10.10.20.0/24) 都是无法通信的，现在需要在网络k8s-ns2-pod-net01 (20.10.10.0/24)中新建两个pod。

在此验证pod nginx01-ns1-net01 与 nginx01-ns2-net01的网络连通性，两者在不同的命名空间，不同的network，验证结果是无法通信，具体见下面截图：

若需要让这两个不同命名空间不同network的pod能够互相通信，则需要添加如下的TF Policies：

Contrial Network Policy 创建好之后，再分别将它附加到网络 k8s-ns1-pod-net01和k8s-ns2-pod-net01。

再次验证，此时两个不同命名空间不同network的pod已经能够互相通信。

（作者来自深圳市天源景云科技有限公司）

Tungsten Fabric+K8s集成指南系列文章---
第一篇：部署准备与初始状态

Tungsten Fabric+K8s轻松上手系列文章---
第一篇：TF Carbide 评估指南--准备篇
第二篇：通过Kubernetes的服务进行基本应用程序连接
第三篇：通过Kubernetes Ingress进行高级外部应用程序连接
第四篇：通过Kubernetes命名空间实现初步的应用程序隔离
第五篇：通过Kubernetes网络策略进行应用程序微分段

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