容器网络Cilium：DualStack双栈特性分析

本文分享自华为云社区《容器网络Cilium入门系列之DualStack双栈特性分析》，作者：可以交个朋友。

一、关于IPV6/IPV4 双栈

目前很多公司开始将自己的业务由ipv4切换成ipv6，或者ipv4,ipv6共存。

ipv4 ipv6共存（DualStack）有两种方式:

一个网卡上有两个IP地址，一个是ipv4，一个是ipv6。标准实现方式。
两个同样功能的网卡接口，一个提供ipv4，一个提供ipv6。通过负载均衡机制，将对应地址的请求发送到对应的网卡。

目前k8s集群已经支持ipv4/ipv6双栈，从1.21的alpha版本到如今1.23的stable版本。

同样cilium cni也对双栈技术做了实现，是一个inCluster层面的实现，如果数据流量要进出集群，就需要平台级的实现。

二、Cilium DualStack 双栈环境搭建

1.依旧是kind快速搭建k8s集群

#1-setup-env.sh

#! /bin/bash

date

set -v

# 1.prep nocNI env

cat <<EOF |kind create cluster --name=cilium-dual-stack --image=kindest/node:v1.23.4 --config=-

kind: Cluster

apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4

networking:

disableDefaultCNI: true #kind 默认使用rancher cni，我们不需要该cni

ipFamily: dual

nodes:

- role: control-plane

- role: worker

- role: worker

EOF

# 2. remove taints

controller_node=`kubectl get nodes --no-headers -o custom-columns=NAME:.metadata.name |grep control-plane`

kubectl taint nodes $controller_node node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule-

kubectl get nodes -owide

# 3. install cni

helm repo add cilium https://helm.cilium.io > /dev/null 2>&1

helm repo update > /dev/null 2>&1

helm install cilium cilium/cilium --set k8sServiceHost=$controller_node --set k8sServicePort=6443 --version 1.13.0-rc5 \

--namespace kube-system --set debug.enabled=true --set debug.verbose=datapath --set monitorAggregation=none \

--set ipam.mode=kubernetes --set cluster.name=cilium-dual-stack --set tunnel=vxlan --set kubeProxyReplacement=disabled \

--set ipv6.enabled=true

#4. install necessary tools

for i in $(docker ps -a --format "table {
   
   {.Names}}" |grep cilium-dual-stack)

do

echo $i

#docker cp ./bridge $i:/opt/cni/bin/

docker cp /usr/bin/ping $i:/usr/bin/ping

docker exec -it $i bash -c "sed -i -e 's/jp.archive.ubuntu.com\|archive.ubuntu.com\|security.ubuntu.com/old-releases.ubuntu.com/g' /etc/apt/sources.list"

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

其中关键配置有:

ipFamily: dual 创建集群需要为集群开启双栈配置
set kubeProxyReplacement=disabled 双栈依赖kube-proxy
set ipv6.enabled=true ipv4是默认开启的，ipv6需要手动开启
set tunnel=vxlan vxlan模式下，安装更简单

2.部署demo应用

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

name: app

labels:

app: app

spec:

replicas: 2

selector:

matchLabels:

app: app

template:

metadata:

labels:

app: app

spec:

containers:

- name: nettool

image: burlyluo/nettool

securityContext:

privileged: true

---

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

name: app

spec:

ipFamilyPolicy: PreferDualStack

ipFamilies:

- IPv6

- IPv4

type: ClusterIP

selector:

app: app

ports:

- name: app

port: 8080

targetPort: 80

集群搭建成功：