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第 1 章 关于 OVN-Kubernetes 网络插件

OpenShift Container Platform 集群在 pod 和服务网络中使用虚拟网络。

Red Hat OpenShift Networking 的一部分，OVN-Kubernetes 网络插件是 OpenShift Container Platform 的默认网络供应商。OVN-Kubernetes 基于 Open Virtual Network（OVN），它提供了一个基于 overlay 的网络实现。使用 OVN-Kubernetes 插件的集群还在每个节点上运行 Open vSwitch (OVS)。OVN 在每个节点上配置 OVS 来实现声明的网络配置。

注意

OVN-Kubernetes 是 OpenShift Container Platform 和单节点 OpenShift 部署的默认网络解决方案。

OVN-Kubernetes （来自 OVS 项目）使用许多相同的结构，如开放流规则，来决定数据包通过网络传输的方式。如需更多信息，请参阅 Open Virtual Network 网站。

OVN-Kubernetes 是 OVS 的一系列守护进程，用于将虚拟网络配置转换为 OpenFlow 规则。OpenFlow 是一种用于与网络交换机和路由器通信的协议，为远程控制网络设备上的网络流量流提供了方法。这意味着网络管理员可以配置、管理和监视网络流量的流。

OVN-Kubernetes 提供了 OpenFlow 提供的更多高级功能。OVN 支持分布式虚拟路由、分布式逻辑交换机、访问控制、动态主机配置协议(DHCP)和 DNS。OVN 在逻辑流中实施分布式虚拟路由，这些路由等同于开放流。例如，如果您有一个向网络上的 DHCP 服务器发送 DHCP 请求的 pod，则请求中的逻辑流规则可帮助 OVN-Kubernetes 处理数据包。这意味着服务器可以响应网关、DNS 服务器、IP 地址和其他信息。

OVN-Kubernetes 在每个节点上运行一个守护进程。数据库和 OVN 控制器都有守护进程集，每个节点上运行的 OVN 控制器。OVN 控制器在节点上对 Open vSwitch 守护进程进行编程，以支持以下网络供应商功能：

  • 出口 IP
  • 防火墙
  • 硬件卸载
  • 混合网络
  • 互联网协议安全(IPsec)加密
  • IPv6
  • 多播。
  • 网络策略和网络策略日志
  • 路由器

1.1. OVN-Kubernetes 目的
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OVN-Kubernetes 网络插件是一个开源、功能齐全的 Kubernetes CNI 插件，它使用 Open Virtual Network (OVN)来管理网络流量。OVN 是一个社区开发、与供应商无关的网络虚拟化解决方案。OVN-Kubernetes 网络插件使用以下技术：

  • OVN 管理网络流量流。
  • Kubernetes 网络策略支持和日志，包括入口和出口规则。
  • 通用网络虚拟化封装(Geneve)协议，而不是虚拟可扩展局域网(VXLAN)，以在节点之间创建覆盖网络。

OVN-Kubernetes 网络插件支持以下功能：

  • 可以运行 Linux 和 Microsoft Windows 工作负载的混合集群。此环境称为混合网络。
  • 将网络数据处理从主机中央处理单元(CPU)卸载到兼容的网卡和数据处理单元(DPU)。这称为硬件卸载（hardware offloading）。
  • IPv4-primary 双栈网络，在裸机、VMware vSphere、IBM Power®、IBM Z® 和 Red Hat OpenStack Platform (RHOSP)平台上。
  • RHOSP 和裸机平台上的 IPv6 单堆栈网络。
  • 在裸机、VMware vSphere 或 RHOSP 平台上运行的集群的 IPv6-primary 双栈网络。
  • 出口防火墙设备和出口 IP 地址。
  • 以重定向模式运行的出口路由器设备。
  • 集群内通信的 IPsec 加密。

红帽不支持使用 OVN-Kubernetes 网络插件的以下安装后配置：

  • 配置主网络接口，包括使用 NMState Operator 为接口配置绑定。
  • 在使用 Open vSwitch (OVS)或 OVN-Kubernetes br-ex 网桥网络的网络设备上配置子接口或附加网络接口。
  • 在主网络接口上创建其他虚拟局域网(VLAN)。
  • 使用您在集群安装过程中为节点创建的主网络接口（如 eth 0 或 bond 0）来创建其他二级网络。

红帽支持以下使用 OVN-Kubernetes 网络插件的安装后配置：

  • 从基础物理接口（如 eth0.100） 创建额外的 VLAN，其中您将主网络接口配置为集群安装过程中节点的 VLAN。这是因为 Open vSwitch (OVS)网桥附加到初始 VLAN 子接口，如 eth0.100，保留基础物理接口可用于新配置。
  • 使用 localnet 拓扑网络创建额外的 OVN 二级网络需要在 NodeNetworkConfigurationPolicy (NNCP)对象中定义二级网络。创建网络后，Pod 或虚拟机(VM)可以附加到网络。这些从属网络为物理网络提供专用连接，可能或不能使用 VLAN 标记。您无法从主机没有所需设置的节点的主机网络访问这些网络，如所需的网络设置。
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