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Flannel解讀

lemanli / 2054人閱讀

摘要：在上面這一大段話中，我們可以了解到是一個基于服務發現的系統。服務發現可理解為在一個集群內記錄各信息的數據庫，其他可通過該數據庫獲取該集群內各的信息。

概念

由我上篇博文Docker網絡解讀可知，flannel主要用來解決容器的跨主機通信問題，同時也是kubernetes主要實現網絡互通的方式，那么flannel是如何實現容器間跨主機通信的呢，下面我們引入flannel github上的一張原理圖來解讀：

要完整解讀此圖，在此之前，我們首先要了解下flannel關聯的一個重要組件"Etcd”的概念。

什么是Etcd？

我們引用下Etcd的基本概念：etcd是一個高可用的鍵值存儲系統，主要用于共享配置和服務發現。etcd是由CoreOS開發并維護的，靈感來自于 ZooKeeper 和 Doozer，它使用Go語言編寫，并通過Raft一致性算法處理日志復制以保證強一致性。Raft是一個來自Stanford的新的一致性算法，適用于分布式系統的日志復制，Raft通過選舉的方式來實現一致性，在Raft中，任何一個節點都可能成為Leader。Google的容器集群管理系統Kubernetes、開源PaaS平臺Cloud Foundry和CoreOS的Fleet都廣泛使用了etcd。

在上面這一大段話中，我們可以了解到etcd是一個基于服務發現的系統。服務發現可理解為在一個Cluster集群內記錄各node信息的數據庫，其他node可通過該數據庫獲取該Cluster集群內各node的信息。

Flannel實現原理

了解了以上概念之后，我們就能說明flannel的實現原理了，為了解釋清楚，我們把實現原理分為以下幾個步驟：

數據從Web App Frontend1這個容器發出經veth0網橋轉發到宿主機的docker0網橋上

docker0網橋根據數據包的目的地址進行轉發，若為非本機容器地址則轉發給Flannel0網卡處理

Flannel0網卡交給flanneld這個進程處理，flanneld通過查詢etcd，找到目的容器地址，并進行轉發

數據包到達目的主機，經flanneld解包，最后由docker0轉發到目的容器

這樣整個數據包發送過程就解釋完成了。

當然僅僅是這樣還不夠，flannel為每個在它管理下的容器賦予了一個獨立的不會重復的ip地址，這樣跨主機容器的ip地址就不會重復了，在這個前提下才能實現以上步驟的精確轉發。

總結

flannel為集群內每個容器分配一個獨立的ip地址，通過etcd的服務發現功能存儲各node容器的ip信息，實現數據包的精確轉發，解決了各容器間的跨主機通信問題。

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