Calico IPAM-APISpace

Calico IPAM

IPAM

在云网络环境中，网络之间的通路固然重要，但是 IP 地址的管理也同样重要，否则在云网络环境中，混乱的 IP 地址并不能给我们提供优良的通信和管理，所以我们这篇文档介绍 Calico IPAM ，我们看一下 Calico 中的 IPAM 的这些高级特性。默认情况下，我们安装的就是 calico IPAM

[root@master ~]# cd /etc/cni/net.d/[root@master net.d]# ls10-calico.conflist calico-kubeconfig[root@master net.d]# cat 10-calico.conflist { "name": "k8s-pod-network", "cniVersion": "0.3.1", "plugins": [ { "type": "calico", "log_level": "info", "log_file_path": "/var/log/calico/cni/cni.log", "datastore_type": "kubernetes", "nodename": "master.whale.com", "mtu": 0, "ipam": { "type": "calico-ipam" ### 本字段显示的就是使用的 calico-ipam }, "policy": { "type": "k8s" }, "kubernetes": { "kubeconfig": "/etc/cni/net.d/calico-kubeconfig" } }, { "type": "portmap", "snat": true, "capabilities": {"portMappings": true} }, { "type": "bandwidth", "capabilities": {"bandwidth": true} } ]}

基于拓扑分配 IP 地址

assign-ip-addresses-topology

可以理解为针对某些特定的节点，分配不同的 IP池，从而分配到不同的 IP 地址。比如我们针对机架分配 IP 池。

------------------- | router | ------------------- | |--------------- ---------------| rack-1 | | rack-2 |--------------- ---------------| kube-node-1 | | kube-node-2 |- - - - - - - - - - - - - - - -

1.node 节点分配标签

[root@master net.d]# kubectl label node node1.whale.com rack=1node/node1.whale.com labeled[root@master net.d]# kubectl label node node2.whale.com rack=2node/node2.whale.com labeled[root@master net.d]# kubectl label node master.whale.com rack=1node/master.whale.com labeled

2.删除默认分配的 IPPool

默认的 IPPool 已经占据了所有可分配的IP地址，所以需要先删除掉，然后我们新建新池

[root@master net.d]# calicoctl get ippool NAME CIDR SELECTOR default-ipv4-ippool 10.244.0.0/16 all() # 备份保存[root@master net.d]# calicoctl get ippool default-ipv4-ippool -o yaml --export > default-ipv4-ippool.yaml# 删除[root@master net.d]# calicoctl delete ippools default-ipv4-ippoolSuccessfully deleted 1 'IPPool' resource(s)[root@master net.d]# calicoctl get ippoolsNAME CIDR SELECTOR

3.为每个机架创建新的 IPPOOL

这个地方需要根据上一步创建的备份内容具体修改 cidr 部分和 nodeSelector 部分即可，因为我本地是 BGP 的模式，所以和默认的 IPIP 模式有一些差别。

calicoctl create -f -

4.验证 pod 遵守了配置

[root@master net.d]# kubectl scale deployment cni-test --replicas=5[root@master net.d]# kubectl get pod -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATEScni-test-777bbd57c8-9w8wm 1/1 Running 0 3m7s 10.244.1.192 master.whale.com cni-test-777bbd57c8-csjpq 1/1 Running 0 3m7s 10.244.2.1 node2.whale.com cni-test-777bbd57c8-hhf72 1/1 Running 0 3m7s 10.244.2.0 node2.whale.com cni-test-777bbd57c8-nlx8p 1/1 Running 0 3m7s 10.244.1.128 node1.whale.com cni-test-777bbd57c8-th74g 1/1 Running 0 3m7s 10.244.1.129 node1.whale.com

5.注意

Calico IPAM 不会将 IP 地址重新分配给已经运行的工作负载。若要使用新配置的 IP 池中的 IP 地址更新正在运行的工作负载，必须重新创建它们。我们建议在投入生产之前或在维护窗口期间这样做。

POD 配置静态 IP 地址

use-specific-ip

在 calico 中，通过增加注解的方式，可以配置静态 IP 地址注意，我们配置的ip 地址必须是 ippool 池中的地址

# 查看是否含有默认的 ippool[root@master net.d]# calicoctl get ippool -o wideNAME CIDR NAT IPIPMODE VXLANMODE DISABLED DISABLEBGPEXPORT SELECTOR default-ipv4-ippool 10.244.0.0/16 true Never Never false false all() [root@master net.d]# cat calico_static.yaml apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: calico-static-pod labels: app: myapp annotations: cni.projectcalico.org/ipAddrs: "[\"10.244.11.1\"]"spec: containers: - name: static-container image: burlyluo/nettoolbox[root@master net.d]# kubectl apply -f calico_static.yaml[root@master net.d]# kubectl get pod -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATEScalico-static-pod 1/1 Running 0 2m35s 10.244.11.1 node2.whale.com

迁移至另一个 IPPOOL

如果您按照这些步骤操作，现有的 pod 连接将不会受到影响。(如果在创建和验证新池之前删除旧的 IP 池，现有的 pods 将受到影响。)当 pod 被删除时，应用程序可能暂时不可用(取决于应用程序的类型) 。

1.添加一个新的 ippool

注意: 强烈建议您的 Calico IP 池位于 Kubernetes 集群 CIDR 中。如果 pods IPs 是从 Kubernetes 集群 CIDR 之外分配的，那么一些流量可能会不必要地应用 NAT，从而导致意外的行为。

k8s CIDR：10.244.0.0/16

当前默认 CIDR：10.244.1.0/24

迁移新的 CIDR：10.244.22.0/24

[root@master net.d]# calicoctl get ippool -o wideNAME CIDR NAT IPIPMODE VXLANMODE DISABLED DISABLEBGPEXPORT SELECTOR default-ipv4-ippool 10.244.1.0/24 true Never Never false false all() [root@master net.d]# kubectl get pod -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATEScni-test-777bbd57c8-dnprz 1/1 Running 0 47s 10.244.1.129 node1.whale.com cni-test-777bbd57c8-kx6jx 1/1 Running 0 47s 10.244.1.1 node2.whale.com cni-test-777bbd57c8-kxc2p 1/1 Running 0 47s 10.244.1.192 master.whale.com cni-test-777bbd57c8-nr6hf 1/1 Running 0 47s 10.244.1.0 node2.whale.com cni-test-777bbd57c8-t2f5b 1/1 Running 0 47s 10.244.1.128 node1.whale.com

创建一个新的 IPPOOL

[root@master net.d]# cat new-ipv4.yaml apiVersion: projectcalico.org/v3kind: IPPoolmetadata: creationTimestamp: null name: new-22spec: allowedUses: - Workload - Tunnel blockSize: 26 cidr: 10.244.22.0/24 ipipMode: Never natOutgoing: true disabled: false nodeSelector: all() vxlanMode: Never [root@master net.d]# calicoctl apply -f new-ipv4.yaml Successfully applied 1 'IPPool' resource(s)[root@master net.d]# calicoctl get ippool -o wide NAME CIDR NAT IPIPMODE VXLANMODE DISABLED DISABLEBGPEXPORT SELECTOR default-ipv4-ippool 10.244.1.0/24 true Never Never false false all() new-22 10.244.22.0/24 true Never Never false false all()

2.禁用旧的 IPPOOL

注意: 禁用 IP 池只能防止新的 IP 地址分配; 它不会影响现有 pod 的网络。

[root@master net.d]# calicoctl get ippool default-ipv4-ippool -o yaml --export > default-ipv4-ippool.yaml[root@master net.d]# cat default-ipv4-ippool.yaml apiVersion: projectcalico.org/v3kind: IPPoolmetadata: creationTimestamp: null name: default-ipv4-ippoolspec: allowedUses: - Workload - Tunnel blockSize: 26 cidr: 10.244.1.0/24 ipipMode: Never natOutgoing: true disabled: true nodeSelector: all() vxlanMode: Never# 查看默认的IPPOOL DISABLED 是否为 true[root@master net.d]# calicoctl apply -f default-ipv4-ippool.yaml Successfully applied 1 'IPPool' resource(s)[root@master net.d]# calicoctl get ippool -o wide NAME CIDR NAT IPIPMODE VXLANMODE DISABLED DISABLEBGPEXPORT SELECTOR default-ipv4-ippool 10.244.1.0/24 true Never Never true false all() new-22 10.244.22.0/24 true Never Never false false all()

3. 创建 pod 验证此 IPPOOL

创建 pod 验证是否在 10.244.22.0/24 网段

[root@master net.d]# kubectl run nginx --image=nginx[root@master net.d]# kubectl get pod nginx -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATESnginx 1/1 Running 0 58s 10.244.22.128 node1.whale.com

4.迁移之前老 IPPOOL 中的 pod

如果是deployment 或者 statefulset 等其他控制的pod，只需要将之前的pod 删除，验证新创建的 pod 是否在此网段即可。

# 之前都在 10.244.1.0/24 网段[root@master net.d]# kubectl get pod -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATEScni-test-777bbd57c8-dnprz 1/1 Running 0 10m 10.244.1.129 node1.whale.com cni-test-777bbd57c8-kx6jx 1/1 Running 0 10m 10.244.1.1 node2.whale.com cni-test-777bbd57c8-kxc2p 1/1 Running 0 10m 10.244.1.192 master.whale.com cni-test-777bbd57c8-nr6hf 1/1 Running 0 10m 10.244.1.0 node2.whale.com cni-test-777bbd57c8-t2f5b 1/1 Running 0 10m 10.244.1.128 node1.whale.com # 删除pod ，触发重新创建机制[root@master net.d]# kubectl get pod --no-headers | awk '{print $1}' | xargs kubectl delete pod -# 验证新创建的 pod 在 10.244.22.0/24 网段# 至此，迁移 IPPOOL 成功[root@master net.d]# kubectl get pod -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATEScni-test-777bbd57c8-2q55d 1/1 Running 0 51s 10.244.22.0 node2.whale.com cni-test-777bbd57c8-fw94d 1/1 Running 0 51s 10.244.22.192 master.whale.com cni-test-777bbd57c8-hl5lk 1/1 Running 0 51s 10.244.22.130 node1.whale.com cni-test-777bbd57c8-ppfph 1/1 Running 0 51s 10.244.22.129 node1.whale.com cni-test-777bbd57c8-tk6wg 1/1 Running 0 51s 10.244.22.1 node2.whale.com

5.删除旧的 IPPOOL

现在您已经验证了 pods 正在从新的范围获得 IPs，您可以安全地删除旧池。

[root@master net.d]# calicoctl delete ippool default-ipv4-ippool

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