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2.6. OpenShift Container Platform 中的 Cluster Network Operator

Cluster Network Operator (CNO)在 OpenShift Container Platform 集群上部署和管理集群网络组件，包括在安装过程中为集群选择的 Container Network Interface (CNI) 网络插件。

2.6.1. Cluster Network Operator
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Cluster Network Operator 从 operator.openshift.io API 组实现 network API。Operator 通过使用守护进程集部署 OVN-Kubernetes 网络插件，或部署您在集群安装过程中选择的网络供应商插件。

流程

Cluster Network Operator 在安装过程中被部署为一个 Kubernetes 部署。

  1. 运行以下命令，以查看部署状态： 

    $ oc get -n openshift-network-operator deployment/network-operator
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    输出示例

    NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
network-operator   1/1     1            1           56m
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  2. 运行以下命令，以查看 Cluster Network Operator 的状态： 

    $ oc get clusteroperator/network
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    输出示例

    NAME      VERSION   AVAILABLE   PROGRESSING   DEGRADED   SINCE
network   4.16.1     True        False         False      50m
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    以下字段提供有关 Operator 状态的信息：AVAILABLE、Progressing 和 DEGRADED。当 Cluster Network Operator 报告可用状态条件时，AVAILABLE 字段为 True。

2.6.2. 查看集群网络配置
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每个 OpenShift Container Platform 新安装都有一个名为 cluster 的 network.config 对象。

流程

  • 使用 oc describe 命令查看集群网络配置： 

    $ oc describe network.config/cluster
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    输出示例

    Name:         cluster
Namespace:
Labels:       <none>
Annotations:  <none>
API Version:  config.openshift.io/v1
Kind:         Network
Metadata:
  Creation Timestamp:  2024-08-08T11:25:56Z
  Generation:          3
  Resource Version:    29821
  UID:                 808dd2be-5077-4ff7-b6bb-21b7110126c7
Spec:
    1 
    
  Cluster Network:
    Cidr:         10.128.0.0/14
    Host Prefix:  23
  External IP:
    Policy:
  Network Diagnostics:
    Mode:
    Source Placement:
    Target Placement:
  Network Type:  OVNKubernetes
  Service Network:
    172.30.0.0/16
Status:
    2 
    
  Cluster Network:
    Cidr:               10.128.0.0/14
    Host Prefix:        23
  Cluster Network MTU:  1360
  Conditions:
    Last Transition Time:  2024-08-08T11:51:50Z
    Message:
    Observed Generation:   0
    Reason:                AsExpected
    Status:                True
    Type:                  NetworkDiagnosticsAvailable
  Network Type:            OVNKubernetes
  Service Network:
    172.30.0.0/16
Events:  <none>
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    1
    Spec 字段显示集群网络的已配置状态。
    2
    Status 字段显示集群网络配置的当前状态。

2.6.3. 查看 Cluster Network Operator 状态
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您可以使用 oc describe 命令来检查状态并查看 Cluster Network Operator 的详情。

流程

  • 运行以下命令，以查看 Cluster Network Operator 的状态： 

    $ oc describe clusteroperators/network
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2.6.4. 全局启用 IP 转发
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从 OpenShift Container Platform 4.14 开始，基于 OVN-Kubernetes 的集群部署禁用了全局 IP 地址转发，以防止集群管理员对作为路由器的节点造成不必要的影响。但是，在某些情况下，管理员希望转发一个新的配置参数 ipForwarding 来允许转发所有 IP 流量。

要为 OVN-Kubernetes 受管接口上的所有流量重新启用 IP 转发，请按照以下流程将 Cluster Network Operator 中的 gatewayConfig.ipForwarding 规格设置为 Global ：

流程

  1. 运行以下命令备份现有网络配置： 

    $ oc get network.operator cluster -o yaml > network-config-backup.yaml
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  2. 运行以下命令修改现有的网络配置： 

    $ oc edit network.operator cluster
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    1. 在 spec 中添加或更新以下块，如下例所示： 

      spec:
  clusterNetwork:
  - cidr: 10.128.0.0/14
    hostPrefix: 23
  serviceNetwork:
  - 172.30.0.0/16
  networkType: OVNKubernetes
  clusterNetworkMTU: 8900
  defaultNetwork:
    ovnKubernetesConfig:
      gatewayConfig:
        ipForwarding: Global
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    2. 保存并关闭该文件。

  3. 应用更改后，OpenShift Cluster Network Operator (CNO) 在集群中应用更新。您可以使用以下命令监控进度： 

    $ oc get clusteroperators network
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    状态最终应报告为 Available,Progressing=False, 和 Degraded=False。

  4. 另外，您可以运行以下命令来全局启用 IP 转发： 

    $ oc patch network.operator cluster -p '{"spec":{"defaultNetwork":{"ovnKubernetesConfig":{"gatewayConfig":{"ipForwarding": "Global"}}}}}' --type=merge
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    注意

    当您要恢复此更改时，此参数的其他有效选项为 Restricted。restricted 是默认设置，并且禁用设置全局 IP 地址转发。

2.6.5. 查看 Cluster Network Operator 日志
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您可以使用 oc logs 命令来查看 Cluster Network Operator 日志。

流程

  • 运行以下命令，以查看 Cluster Network Operator 的日志： 

    $ oc logs --namespace=openshift-network-operator deployment/network-operator
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2.6.6. Cluster Network Operator 配置
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集群网络的配置作为 Cluster Network Operator(CNO)配置的一部分指定，并存储在名为 cluster 的自定义资源(CR)对象中。CR 指定 operator.openshift.io API 组中的 Network API 的字段。

CNO 配置在集群安装过程中从 Network.config.openshift.io API 组中的 Network API 继承以下字段：

clusterNetwork
从中分配 Pod IP 地址的 IP 地址池。
serviceNetwork
服务的 IP 地址池.
defaultNetwork.type
集群网络插件。OVNKubernetes 是安装期间唯一支持的插件。
注意

在集群安装后，您只能修改 clusterNetwork IP 地址范围。

您可以通过在名为 cluster 的 CNO 对象中设置 defaultNetwork 对象的字段来为集群指定集群网络插件配置。

2.6.6.1. Cluster Network Operator 配置对象
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下表中描述了 Cluster Network Operator(CNO)的字段：

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表 2.1. Cluster Network Operator 配置对象
字段类型描述

metadata.name

字符串

CNO 对象的名称。这个名称始终是 集群。

spec.clusterNetwork

array

用于指定从哪些 IP 地址块分配 Pod IP 地址以及集群中每个节点的子网前缀长度的列表。例如： 

spec:
  clusterNetwork:
  - cidr: 10.128.0.0/19
    hostPrefix: 23
  - cidr: 10.128.32.0/19
    hostPrefix: 23
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spec.serviceNetwork

array

服务的 IP 地址块。OVN-Kubernetes 网络插件只支持服务网络的一个 IP 地址块。例如： 

spec:
  serviceNetwork:
  - 172.30.0.0/14
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此值是只读的，在集群安装过程中从名为 cluster 的 Network.config.openshift.io 对象继承。

spec.defaultNetwork

object

为集群网络配置网络插件。

spec.kubeProxyConfig

object

此对象的字段指定 kube-proxy 配置。如果使用 OVN-Kubernetes 集群网络供应商，则 kube-proxy 配置不会起作用。

重要

对于需要在多个网络间部署对象的集群，请确保为 install-config.yaml 文件中定义的每种网络类型指定与 clusterNetwork.hostPrefix 参数相同的值。为每个 clusterNetwork.hostPrefix 参数设置不同的值可能会影响 OVN-Kubernetes 网络插件，其中插件无法有效地在不同节点间路由对象流量。

defaultNetwork 对象配置

下表列出了 defaultNetwork 对象的值：

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表 2.2. defaultNetwork 对象
字段类型描述

type

字符串

OVNKubernetes。Red Hat OpenShift Networking 网络插件在安装过程中被选择。此值在集群安装后无法更改。

注意

OpenShift Container Platform 默认使用 OVN-Kubernetes 网络插件。

ovnKubernetesConfig

object

此对象仅对 OVN-Kubernetes 网络插件有效。

配置 OVN-Kubernetes 网络插件

下表描述了 OVN-Kubernetes 网络插件的配置字段：

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表 2.3. ovnKubernetesConfig object
字段类型描述

mtu

整数

Geneve（通用网络虚拟化封装）覆盖网络的最大传输单元(MTU)。这个值通常是自动配置的。

genevePort

整数

Geneve 覆盖网络的 UDP 端口。

ipsecConfig

object

用于描述集群的 IPsec 模式的对象。

ipv4

object

为 IPv4 设置指定配置对象。

ipv6

object

为 IPv6 设置指定配置对象。

policyAuditConfig

object

指定用于自定义网络策略审计日志的配置对象。如果未设置，则使用默认的审计日志设置。

gatewayConfig

object

可选：指定一个配置对象来自定义如何将出口流量发送到节点网关。有效值为 Shared 和 Local。默认值为 Shared。在默认设置中，Open vSwitch (OVS) 将流量直接输出到节点 IP 接口。在 Local 设置中，它会遍历主机网络；因此，它会应用到主机的路由表。

注意

在迁移出口流量时，工作负载和服务流量会受到一定影响，直到 Cluster Network Operator (CNO) 成功推出更改。

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表 2.4. ovnKubernetesConfig.ipv4 object
字段类型描述

internalTransitSwitchSubnet

字符串

如果您的现有网络基础架构与 100.88.0.0/16 IPv4 子网重叠，您可以指定不同的 IP 地址范围供 OVN-Kubernetes 使用。启用东西流量的分布式传输交换机的子网。此子网不能与 OVN-Kubernetes 或主机本身使用的任何其他子网重叠。必须足够大，以适应集群中的每个节点一个 IP 地址。

默认值为 100.88.0.0/16。

internalJoinSubnet

字符串

如果您的现有网络基础架构与 100.64.0.0/16 IPv4 子网重叠，您可以指定不同的 IP 地址范围供 OVN-Kubernetes 使用。您必须确保 IP 地址范围没有与 OpenShift Container Platform 安装使用的任何其他子网重叠。IP 地址范围必须大于可添加到集群的最大节点数。例如，如果 clusterNetwork.cidr 值为 10.128.0.0/14，并且 clusterNetwork.hostPrefix 值为 /23，则最大节点数量为 2^(23-14)=512。

默认值为 100.64.0.0/16。

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表 2.5. ovnKubernetesConfig.ipv6 object
字段类型描述

internalTransitSwitchSubnet

字符串

如果您的现有网络基础架构与 fd97::/64 IPv6 子网重叠，您可以指定不同的 IP 地址范围供 OVN-Kubernetes 使用。启用东西流量的分布式传输交换机的子网。此子网不能与 OVN-Kubernetes 或主机本身使用的任何其他子网重叠。必须足够大，以适应集群中的每个节点一个 IP 地址。

默认值为 fd97::/64。

internalJoinSubnet

字符串

如果您的现有网络基础架构与 fd98::/64 IPv6 子网重叠，您可以指定不同的 IP 地址范围供 OVN-Kubernetes 使用。您必须确保 IP 地址范围没有与 OpenShift Container Platform 安装使用的任何其他子网重叠。IP 地址范围必须大于可添加到集群的最大节点数。

默认值为 fd98::/64。

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表 2.6. policyAuditConfig object
字段类型描述

rateLimit

整数

每个节点每秒生成一次的消息数量上限。默认值为每秒 20 条消息。

maxFileSize

整数

审计日志的最大大小，以字节为单位。默认值为 50000000 或 50 MB。

maxLogFiles

整数

保留的日志文件的最大数量。

目的地

字符串

以下附加审计日志目标之一：

libc
主机上的 journald 进程的 libc syslog（） 函数。
UDP:<host>:<port>
一个 syslog 服务器。将 <host>:<port> 替换为 syslog 服务器的主机 和端口。
Unix:<file>
由 <file> 指定的 Unix 域套接字文件。
null
不要将审计日志发送到任何其他目标。

syslogFacility

字符串

syslog 工具，如 as kern，如 RFC5424 定义。默认值为 local0。

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表 2.7. gatewayConfig object
字段类型描述

routingViaHost

布尔值

将此字段设置为 true，将来自 pod 的出口流量发送到主机网络堆栈。对于依赖于在内核路由表中手动配置路由的高级别安装和应用程序，您可能需要将出口流量路由到主机网络堆栈。默认情况下，出口流量在 OVN 中进行处理以退出集群，不受内核路由表中的特殊路由的影响。默认值为 false。

此字段与 Open vSwitch 硬件卸载功能有交互。如果将此字段设置为 true，则不会获得卸载的性能优势，因为主机网络堆栈会处理出口流量。

ipForwarding

object

您可以使用 Network 资源中的 ipForwarding 规格来控制 OVN-Kubernetes 管理接口上所有流量的 IP 转发。指定 Restricted 只允许 Kubernetes 相关流量的 IP 转发。指定 Global 以允许转发所有 IP 流量。对于新安装，默认值为 Restricted。对于到 OpenShift Container Platform 4.14 或更高版本的更新，默认值为 Global。

注意

Restricted 的默认值将 IP 转发设置为 drop。

ipv4

object

可选：指定一个对象来为主机配置内部 OVN-Kubernetes 伪装地址，以服务 IPv4 地址的流量。

ipv6

object

可选：指定一个对象来为主机配置内部 OVN-Kubernetes 伪装地址，以服务 IPv6 地址的流量。

Expand
表 2.8. gatewayConfig.ipv4 对象
字段类型描述

internalMasqueradeSubnet

字符串

内部使用的伪装 IPv4 地址，以启用主机服务流量。主机配置了这些 IP 地址和共享网关网桥接口。默认值为 169.254.169.0/29。

重要

对于 OpenShift Container Platform 4.17 及更新的版本，集群使用 169.254.0.0/17 作为默认的 masquerade 子网。对于升级的集群，默认 masquerade 子网没有变化。

Expand
表 2.9. gatewayConfig.ipv6 对象
字段类型描述

internalMasqueradeSubnet

字符串

内部使用的伪装 IPv6 地址，以启用主机服务流量。主机配置了这些 IP 地址和共享网关网桥接口。默认值为 fd69::/125。

重要

对于 OpenShift Container Platform 4.17 及更新的版本，集群使用 fd69::/112 作为默认的 masquerade 子网。对于升级的集群，默认 masquerade 子网没有变化。

Expand
表 2.10. ipsecConfig 对象
字段类型描述

模式

字符串

指定 IPsec 实现的行为。必须是以下值之一：

  • Disabled: 在集群节点上不启用 IPsec。
  • External ：对于带有外部主机的网络流量，启用 IPsec。
  • Full: IPsec 为带有外部主机的 pod 流量和网络流量启用 IPsec。
注意

您只能在集群安装过程中更改集群网络插件的配置，但 gatewayConfig 字段可作为安装后活动在运行时更改。

启用 IPSec 的 OVN-Kubernetes 配置示例

defaultNetwork:
  type: OVNKubernetes
  ovnKubernetesConfig:
    mtu: 1400
    genevePort: 6081
    ipsecConfig:
      mode: Full
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2.6.6.2. Cluster Network Operator 配置示例
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以下示例中指定了完整的 CNO 配置：

Cluster Network Operator 对象示例

apiVersion: operator.openshift.io/v1
kind: Network
metadata:
  name: cluster
spec:
  clusterNetwork:
  - cidr: 10.128.0.0/14
    hostPrefix: 23
  serviceNetwork:
  - 172.30.0.0/16
  networkType: OVNKubernetes
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