概述
flannel是CoreOS提供用於解決Dokcer集群跨主機通訊的覆蓋網絡工具。它的主要思路是：預先留出一個網段，每個主機使用其中一部分，然後每個容器被分配不同的ip；讓所有的容器認為大家在同一個直連的網絡，底層通過UDP/VxLAN等進行報文的封裝和轉發。
架構圖
跨主機容器通信
這裡涉及到一個知識點，就是底層通過UDP/VxLAN設備進行報文的封裝和轉發，以下來敘述一下這個過程，當報文從Pod1：10.1.15.2/24要去往Pod4: 10.1.20.2/24這個容器的時候，要分別經過以下步驟。
- 因為Pod1的veth0和docker0的一段網卡相連，所以數據包會先發往docker0網橋，此時docker0會查詢自己所維護的路由表，沒有發現有10.1.20.2/24這個地址，所以會把數據包發送給默認路由，這裡的默認路由即flannel網橋。
- flannel網橋是一個VxLAN設備，它收到數據包後，檢查到包中的目的地址並不是自己的地址，所以他本應該這把這個數據包重新發送出去，因為他的下一層已經是數據鏈路層，所以即將進行二層封包，即通過ARP協議來對以太網進行廣播誰是10.1.20.2/24，接受並記錄目的的MAC地址。但是由於它是一個VxLAN設備，其特殊性就是並沒有真正在二層發出這個 arp 包，而是由 linux kernel 引發一個”L3 MISS”事件並將 arp 請求發到用戶空間的 Flannel 程序中。
- flannel程序接收到”L3 MISS”事件以及 arp 請求 (who is10.1.20.2/24 ) 後，並不會像以太網發送ARP請求，而是在etcd中匹配10.1.20.2/24的信息，從而找到Node2的MAC地址。Flannel 將查詢到的信息放入 Node1 host 的 arp cache 表中，flannel0 完成這項工作後，Linux kernel 就可以在 arp table 中找到 10.1.20.2/24對應的 MAC 地址並封裝二層以太包了。
- Node 上 2 的 eth0 接收到上述 VXLAN 包，內核也識別出這是一個 VXLAN 包，於是通過相反的步驟解包出來，最後傳達到POD4上去。
本文參考了大量資料，並結合作者的理解，歡迎大家討論。
分享到:
閱讀更多 Devops部落 的文章
