Linux系统中K8S如何配置网络

发布时间:2025-11-10 19:43:44

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Linux系统中K8S网络配置指南
Kubernetes（K8S）的网络配置是其核心功能之一，主要依赖CNI（Container Network Interface）插件实现Pod间通信、Service暴露及网络策略控制。以下是Linux环境下K8S网络配置的关键步骤及注意事项：

一、前置准备：基础环境配置

在配置网络插件前，需完成以下基础设置，确保集群节点间网络互通：

关闭防火墙与SELinux：
临时关闭防火墙：systemctl stop firewalld；永久禁用：systemctl disable firewalld。
临时禁用SELinux：setenforce 0；永久禁用：编辑/etc/selinux/config，将SELINUX=enforcing改为SELINUX=disabled。
关闭Swap分区：
执行swapoff -a关闭当前Swap；编辑/etc/fstab，注释掉Swap相关行（如/dev/mapper/centos-swap swap），防止重启后生效。
配置静态IP：
编辑网络接口配置文件（如/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33），设置BOOTPROTO=static、ONBOOT=yes，并指定IPADDR、NETMASK、GATEWAY、DNS1/DNS2（如IPADDR=192.168.1.100、GATEWAY=192.168.1.1、DNS1=8.8.8.8）。修改后重启网络服务：systemctl restart network。
配置主机名与hosts文件：
使用hostnamectl set-hostname <节点名>（如k8s-master、k8s-node1）设置主机名；编辑/etc/hosts，添加集群所有节点的IP与主机名映射（如192.168.1.100 k8s-master、192.168.1.101 k8s-node1），确保节点间可通过主机名访问。
时间同步：
安装并启动Chronyd服务：yum install -y chronyd && systemctl start chronyd && systemctl enable chronyd，避免节点时钟不一致导致集群问题。

二、安装Kubernetes核心组件

网络配置前需部署Kubernetes基础组件（kubeadm、kubelet、kubectl）：

添加Kubernetes镜像源：
创建/etc/yum.repos.d/kubernetes.repo文件，内容如下：

[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.ustc.edu.cn/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=0

安装组件：
执行yum install -y kubelet kubeadm kubectl安装；设置kubelet开机启动：systemctl enable kubelet。

三、部署Kubernetes集群

初始化Master节点：
执行kubeadm init --apiserver-advertise-address --pod-network-cidr （如--pod-network-cidr=10.244.0.0/16，需与后续网络插件配置一致）。初始化完成后，按照提示配置kubectl：
```
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
```
加入Worker节点：
在Master节点上执行kubeadm init后会生成kubeadm join命令（包含token和CA证书哈希），在Worker节点上执行该命令即可加入集群。

四、配置CNI网络插件

K8S不内置网络实现，需通过CNI插件管理Pod网络。常用插件及配置如下：

1. Flannel（简单易用，适合入门）

Flannel支持多种后端（UDP、VXLAN、Host-GW），其中VXLAN是生产推荐模式（性能较好）。

部署步骤：
执行kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml，等待Pod全部启动（kubectl get pods -n kube-system显示Running）。
可选配置：
若需自定义网络（如修改Pod CIDR），可编辑kube-flannel.yml中的--kube-subnet-mgr和--ip-masq参数，或通过ConfigMap调整。

2. Calico（高性能，支持网络策略）

Calico采用纯三层转发（不依赖overlay），支持BGP路由和细粒度网络策略，适合大规模生产环境。

部署步骤：
执行kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml，等待Pod启动完成。
可选配置：
若集群节点位于不同网络段，需修改calico.yaml中的CALICO_IPV4POOL_CIDR（如10.244.0.0/16）和CALICO_IPV4POOL_IPIP（设为Never，避免IP-in-IP封装）。

3. Cilium（云原生，支持eBPF加速）

Cilium基于eBPF技术，提供高性能网络与安全策略，适合云原生场景（如Knative、Istio）。

部署步骤：
执行kubectl apply -f https://docs.cilium.io/en/stable/gettingstarted/k8s-install.yaml，按提示完成配置。

五、验证网络配置

检查网络插件状态：
执行kubectl get pods -n kube-system，确认网络插件Pod（如Flannel的kube-flannel-ds-*、Calico的calico-node-*）均为Running状态。
测试Pod间通信：
部署一个测试Pod（如nginx），进入Pod内ping其他节点或Pod的IP：
```
kubectl run test-pod --image=nginx --rm -it -- /bin/sh
# 在Pod内执行
ping 
ping 
```
验证Service暴露：
创建一个Service（如ClusterIP或NodePort），通过集群内或外部访问Service的IP/端口，确认服务可达。

六、配置网络策略（可选，增强安全性）

K8S的NetworkPolicy资源可实现Pod间的访问控制（如允许/拒绝特定命名空间、标签的Pod访问）。

示例：创建一个NetworkPolicy，仅允许default命名空间中带有app=db标签的Pod访问default命名空间中带有app=web标签的Pod的TCP 80端口：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-db-to-web
  namespace: default
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: web
  policyTypes:
  - Ingress
  ingress:
  - from:
    - podSelector:
        matchLabels:
          app: db
    ports:
    - protocol: TCP
      port: 80