本文分享自华为云社区《Calico IPIP模式下的CrossSubnet特性分析》，作者： 可以交个朋友。
Calico ipip crossSubnet 模式
Calico-ipip 模式和 calico-bgp 模式都有对应的局限性，对于一些主机跨子网而又无法使网络设备使用 BGP 的场景可以使用 cross-subnet 模式，实现同子网机器使用 calico-BGP 模式，跨子网机器使用 calico-ipip 模式。
概念图如下：
统一环境信息：
创建 k8s 集群
创建 k8s 安装脚本 1-setup-env.sh
#!/bin/bashdateset -v
# 1.prep noCNI envcat <<EOF | kind create cluster --name=calico-ipip-crosssubnet --image=kindest/node:v1.27.3 --config=-kind: ClusterapiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4networking: disableDefaultCNI: true podSubnet: "10.98.0.0/16"nodes:- role: control-plane kubeadmConfigPatches: - | kind: InitConfiguration nodeRegistration: kubeletExtraArgs: node-ip: 10.1.5.10 node-labels: "rack=rack0"
- role: worker kubeadmConfigPatches: - | kind: JoinConfiguration nodeRegistration: kubeletExtraArgs: node-ip: 10.1.5.11 node-labels: "rack=rack0"
- role: worker kubeadmConfigPatches: - | kind: JoinConfiguration nodeRegistration: kubeletExtraArgs: node-ip: 10.1.8.10 node-labels: "rack=rack1"
- role: worker kubeadmConfigPatches: - | kind: JoinConfiguration nodeRegistration: kubeletExtraArgs: node-ip: 10.1.8.11 node-labels: "rack=rack1"
EOF
# 2.remove taintscontroller_node_ip=`kubectl get node -o wide --no-headers | grep -E "control-plane" | awk -F " " '{print $6}'`kubectl taint nodes $(kubectl get nodes -o name | grep control-plane) node-role.kubernetes.io/control-plane:NoSchedule-kubectl get nodes -o wide
# 3. install tools for nodefor i in $(docker ps -a --format "table {{.Names}}" |grep calico-ipip)do echo $i docker cp /usr/bin/ping $i:/usr/bin/ping docker exec -it $i bash -c "apt-get -y update > /dev/null && apt-get -y install net-tools tcpdump lrzsz > /dev/null 2>&1"done
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该集群的创建，主要是构建 4 个节点组成的 k8s 集群，其中每两个在一个二层网络下。与另外一组形成二层网络隔离。
集群搭建成功
搭建 clab 环境
clab 配置如下: 2-setup-clab.sh
#!/bin/bashset -v
brctl addbr br-pool0ifconfig br-pool0 up
brctl addbr br-pool1ifconfig br-pool1 up
cat <<EOF>clab.yaml | clab deploy -t clab.yaml -name: calico-ipip-crosssubnettopology: nodes: gw0: kind: linux image: burlyluo/vyos:1.4.0 cmd: /sbin/init binds: - /lib/modules:/lib/modules - ./startup-conf/gw0-boot.cfg:/opt/vyatta/etc/config/config.boot br-pool0: kind: bridge br-pool1: kind: bridge
server1: kind: linux image: burlyluo/nettool network-mode: container:calico-ipip-crosssubnet-control-plane exec: - ip addr add 10.1.5.10/24 dev net0 - ip route replace default via 10.1.5.1
server2: kind: linux image: burlyluo/nettool network-mode: container:calico-ipip-crosssubnet-worker exec: - ip addr add 10.1.5.11/24 dev net0 - ip route replace default via 10.1.5.1
server3: kind: linux image: burlyluo/nettool network-mode: container:calico-ipip-crosssubnet-worker2 exec: - ip addr add 10.1.8.10/24 dev net0 - ip route replace default via 10.1.8.1
server4: kind: linux image: burlyluo/nettool network-mode: container:calico-ipip-crosssubnet-worker3 exec: - ip addr add 10.1.8.11/24 dev net0 - ip route replace default via 10.1.8.1 links: - endpoints: ["br-pool0:br-pool0-net0", "server1:net0"] - endpoints: ["br-pool0:br-pool0-net1", "server2:net0"] - endpoints: ["br-pool1:br-pool1-net0", "server3:net0"] - endpoints: ["br-pool1:br-pool1-net1", "server4:net0"]
- endpoints: ["gw0:eth1", "br-pool0:br-pool0-net2"] - endpoints: ["gw0:eth2", "br-pool1:br-pool1-net2"]
EOF该配置其实就是为了将kind组建的k8s集群中的节点网络引入到containerLab中去，然后基于contailerLab做真实的网络配置
其中的gw0-boot.cfg配置文件如下:
interfaces { ethernet eth1 { address 10.1.5.1/24 duplex auto smp-affinity auto speed auto } ethernet eth2 { address 10.1.8.1/24 duplex auto smp-affinity auto speed auto } loopback lo { }}nat { source { rule 100 { outbound-interface eth0 source { address 10.1.0.0/16 } translation { address masquerade } } }}system { config-management { commit-revisions 100 } console { device ttyS0 { speed 9600 } } host-name vyos login { user vyos { authentication { encrypted-password $6$QxPS.uk6mfo$9QBSo8u1FkH16gMyAVhus6fU3LOzvLR9Z9.82m3tiHFAxTtIkhaZSWssSgzt4v4dGAL8rhVQxTg0oAG9/q11h/ plaintext-password "" } level admin } } ntp { server 0.pool.ntp.org { } server 1.pool.ntp.org { } server 2.pool.ntp.org { } } syslog { global { facility all { level info } facility protocols { level debug } } } time-zone UTC}/* Warning: Do not remove the following line. *//* === vyatta-config-version: "qos@1:dhcp-server@5:webgui@1:pppoe-server@2:webproxy@2:firewall@5:pptp@1:dns-forwarding@1:mdns@1:quagga@7:webproxy@1:snmp@1:system@10:conntrack@1:l2tp@1:broadcast-relay@1:dhcp-relay@2:conntrack-sync@1:vrrp@2:ipsec@5:ntp@1:config-management@1:wanloadbalance@3:ssh@1:nat@4:zone-policy@1:cluster@1" === *//* Release version: 1.2.8 */
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containerLab 组网成功：
部署 calico 网络插件
此时集群虽然搭建完成了，但是由于未部署 cni 网络插件，集群 node/master 之间 k8s 网络未互通(kubelet 无法同 master 通信)。
部署 calico ipip crosssubnet 模式的网络插件
kubectl apply -f calico.yaml#kubectl apply -f https://projectcalico.docs.tigera.io/archive/v3.23/manifests/calico.yaml
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需要：将 CALICO_IPV4POOL_IPIP 的值 Always修改为CrossSubnet
此时查看集群节点信息: 节点状态就绪
此时查看集群 pod 信息: 集群所有 pod 均已就绪
部署测试业务验证 CrossSubnet
apiVersion: apps/v1kind: DaemonSet#kind: Deploymentmetadata: labels: app: app name: appspec: #replicas: 2 selector: matchLabels: app: app template: metadata: labels: app: app spec: containers: - image: burlyluo/nettool name: nettoolbox---apiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: appspec: type: NodePort selector: app: app ports: - name: app port: 8080 targetPort: 80 nodePort: 32000
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查看业务 pod 信息:
查看 node 上(master 节点)的路由策略:
可以发现如果是去往10.98.85.128/26网段内的地址 则通过 net0 接口出去
如果是去往10.98.193.192/26 或者 10.98.241.128/26 网段内的地址 则通过 tunl0 接口出去;(需要 ipip 封装)
pod（master 节点上 pod）的路由策略:
抓包测试同子网 pod 通信 datapath
抓包位置为: 源 pod 所在宿主机的 net0 网卡上:
可以看到抓包数据中: 源/目的 ip 均为 srcpod/dstpod。 源/目的 Mac 均为: 源 pod 所在宿主机 net0 网卡/目的 pod 所在宿主机 net0 网卡 的 Mac 地址。
所以跨节点同子网下的 pod 通信无需 ipip 的封装，通过三层路由可达。
抓包测试跨子网 pod 通信 datapath
master 节点和 worker2 节点 ip 分别为: 10.1.5.10/24 10.1.8.10/24,存在跨子网 node 通信的情况
抓包位置为源 pod 所在宿主机(master 节点)net0 网卡:
可以发现抓包信息中携带了两层 ip 信息: 跨子网需要进行 ipip 的封装
抓包位置为源 pod 所在宿主机(master 节点)tunl0 网卡:
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