flannel网络的VXLAN及host-gw
Flannel Network
实现原理
Flannel为每个主机提供独立的子网，整个集群的网络信息存储在etcd上。对于跨主机的转发，目标容器的IP地址，需要从etcd获取。
先上图，比较直观：
步骤：
(1)IP数据报被封装并通过容器的eth0发送。
(2)Container1的eth0通过veth对与Docker0交互并将数据包发送到Docker0。然后Docker0转发包。
(3)Docker0确定Container3的IP地址，通过查询本地路由表到外部容器，并将数据包发送到虚拟NIC Flannel0。
(4)Flannel0收到的数据包被转发到Flanneld进程。 Flanneld进程封装了数据包通过查询etcd维护的路由表并发送数据包通过主机的eth0。
(5)数据包确定网络中的目标主机主机。
(6)目的主机的Flanneld进程监听8285端口，负责解封包。
(7)解封装的数据包将转发到虚拟NICFlannel0。
(8)Flannel0查询路由表，解封包，并将数据包发送到Docker0。
(9)Docker0确定目标容器并发送包到目标容器。
在常用的vxlan模式中，涉及到上面步骤提到的封包和拆包，这也是Flannel网络传输效率相对低的原因。
图片描述
VXLAN是Linux内核本身支持的一种网络虚拟化技术，是内核的一个模块，在内核态实现封装解封装，构建出覆盖网络，其实就是一个由各宿主机上的Flannel.1设备组成的虚拟二层网络。
由于VXLAN由于额外的封包解包，导致其性能较差，所以Flannel就有了host-gw模式，即把宿主机当作网关，除了本地路由之外没有额外开销，性能和calico差不多，由于没有叠加来实现报文转发，这样会导致路由表庞大。因为一个节点对应一个网络，也就对应一条路由条目。
下面重点说一下host-gw模式。
hostgw是最简单的backend，它的原理非常简单，直接添加路由，将目的主机当做网关，直接路由原始封包。
例如，我们从etcd中监听到一个EventAdded事件subnet为10.1.15.0/24被分配给主机Public IP 192.168.0.100，hostgw要做的工作就是在本主机上添加一条目的地址为10.1.15.0/24，网关地址为192.168.0.100，输出设备为上文中选择的集群间交互的网卡即可。对于EventRemoved事件，只需删除对应的路由。
因为没有了封包和拆包，host-gw的性能是最好的。
配置Host-gw：（在etcd集群中任意节点）
[root@node203 etcd]# ./etcdctl set /coreos.com/network/config '{"Network": "172.7.0.0/16", "Backend": {"Type": "host-gw"}}'
host-gw虽然VXLAN网络性能要强很多。，但是种方式有个缺陷：要求各宿主机node节点必须在同一个二层网络中。
物理节点必须在同一网段中。这样会使得一个网段中的主机量会非常多，万一发一个广播报文就会产生干扰。
在私有云场景下，宿主机不在同一网段是很常见的状态，所以就不能使用host-gw了。
#https://www.cnblogs.com/liucx
Flnnel的VXLAN模式有两种：
VXLAN： 原生的VXLAN，即扩展的虚拟LAN
Directrouting：直接路由型
使用Vxlan模式flanneld创建了一个flannel.1接口，它是专门用来封装隧道协议的
（1）配置Vxlan模式：
[root@node203 etcd]#./etcdctl set /coreos.com/network/config '{"Network": "172.7.0.0/16", "Backend": {"Type": "VxLAN"}}'
修改后记得重启flanneld
（2）配置Directrouting直接路由模式：（（智能判定）推荐）
[root@node203 etcd]#../etcdctl set /coreos.com/network/config '{"Network": "172.7.0.0/16", "Backend": {"Type": "VxLAN","Directrouting": true}}'
修改后记得重启flanneld
VXLAN支持host-gw，如果两个节点在同一网段时使用host-gw通信，如果不在同一网段中，即 当前pod所在节点与目标pod所在节点中间有路由器，就使用VXLAN这种方式，使用叠加网络。
结合了Host-gw和VXLAN，这就是VXLAN的Directrouting模式
