在K8S中,不同的Pod之间互相可以访问是怎么做到的?
在Kubernetes中,不同Pod之间能够互相访问,核心依赖于Kubernetes的网络模型设计和一系列网络组件的协同工作,主要通过以下机制实现:
一、基础:每个Pod拥有独立的集群内IP地址
Kubernetes为每个Pod分配一个唯一的集群内部IP地址(Pod IP),这是Pod间通信的基础。无论Pod运行在哪个节点(同一节点或不同节点),都可以通过对方的Pod IP直接通信。
- Pod IP是动态分配的(随Pod创建而生成,销毁后释放),但在Pod生命周期内保持不变。
- 所有Pod处于一个“扁平的网络空间”中,无需NAT转换即可直接通信(这是K8s网络模型的核心要求)。
二、跨节点Pod通信:依赖网络插件(CNI)
Kubernetes本身不直接实现网络功能,而是通过容器网络接口(CNI)插件(如Calico、Flannel、Weave Net等)完成Pod网络的配置,确保跨节点的Pod能互相访问。
核心原理:
- 节点网络准备:网络插件会为每个节点配置一个“Pod子网”(如节点A负责10.244.1.0/24,节点B负责10.244.2.0/24),Pod IP从所在节点的子网中分配。
- 跨节点路由:网络插件会在集群节点间建立路由规则(或通过隧道技术),让不同节点上的Pod IP能够互相访问。
- 例如:Flannel使用VXLAN隧道封装Pod流量,跨节点传输时通过节点IP转发;Calico则通过BGP协议动态同步路由表,直接路由Pod流量。
- 网络隔离(可选):网络插件还支持网络策略(NetworkPolicy),可限制Pod间的通信(如只允许特定Pod访问数据库Pod),但默认情况下所有Pod可自由通信。
三、动态Pod的稳定访问:Service资源
由于Pod具有动态性(可能因故障重启、被调度到其他节点,导致IP变化),直接通过Pod IP访问不可靠。Kubernetes通过Service资源解决这一问题:
Service的核心作用:
- 固定访问入口:为一组具有相同功能的Pod(通过标签选择器关联)提供一个固定的ClusterIP(集群内部IP) 或服务名。
- 负载均衡:自动将请求转发到后端健康的Pod(默认轮询策略)。
- 动态关联:当Pod因扩缩容、重建而IP变化时,Service会自动更新关联的Pod列表(通过Endpoint对象维护)。
访问方式:
-
通过ClusterIP:其他Pod可通过Service的ClusterIP:端口访问后端Pod(如
10.96.0.1:80
)。 -
通过服务名(依赖DNS):Kubernetes集群默认部署CoreDNS组件,为Service提供域名解析。Pod可通过
服务名.命名空间.svc.cluster.local:端口
访问(同一命名空间可省略命名空间,直接用服务名)。示例:
若default命名空间有一个名为web-service
的Service(关联多个web Pod),则集群内任何Pod都可通过web-service:80
访问这些web Pod。
四、总结:不同Pod通信的完整流程
- 底层网络:CNI插件为每个Pod分配IP,配置跨节点路由,确保Pod IP可直接互通。
- 稳定访问:通过Service为动态Pod提供固定入口,解决IP变化问题。
- 服务发现:CoreDNS提供Service域名解析,让Pod可通过服务名(而非IP)访问。
例如:Pod A(运行在节点1)访问Pod B(运行在节点2)的流程:
- 若直接访问:Pod A通过Pod B的IP(如10.244.2.5)通信,由CNI插件处理跨节点路由。
- 若通过Service访问:Pod A访问
web-service:80
→ CoreDNS解析为Service的ClusterIP → kube-proxy(节点上的网络代理)将流量转发到后端的Pod B(通过iptables/IPVS规则)。
这种设计既保证了Pod间通信的灵活性(直接IP通信),又通过Service和DNS解决了动态性带来的访问难题,是Kubernetes集群网络的核心能力。