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File metadata and controls

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SpiderIPPool

简体中文 | English

介绍

SpiderIPPool 资源代表 Spiderpool 为 Pod 分配 IP 的 IP 地址范围。 请参照 SpiderIPPool CRD 为你的集群创建 SpiderIPPool 资源。

SpiderIPPool 功能

  • 单双栈以及 IPv6 支持
  • IP 地址范围控制
  • 网关路由控制
  • 仅用以及全局缺省池控制
  • 搭配各种资源亲和性使用控制

使用介绍

单双栈控制

Spiderpool 支持 IPv4-only, IPv6-only, 双栈这三种 IP 地址分配方式，可通过 configmap 配置来控制。

通过 Helm 安装时可配置参数来指定：--set ipam.enableIPv4=true --set ipam.enableIPv6=true。

当我们 Spiderpool 环境开启双栈配置后，我们可以手动指定使用哪些 IPv4 和 IPv6 池来分配 IP 地址：

在双栈环境下，你也可为 Pod 只分配 IPv4/IPv6 的IP，如: ipam.spidernet.io/ippool: '{"ipv4": ["custom-ipv4-ippool"]}'

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: custom-dual-ippool-deploy
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: custom-dual-ippool-deploy
  template:
    metadata:
      annotations:
        ipam.spidernet.io/ippool: |-
          {
            "ipv4": ["custom-ipv4-ippool"],"ipv6": ["custom-ipv6-ippool"]
          }
      labels:
        app: custom-dual-ippool-deploy
    spec:
      containers:
        - name: custom-dual-ippool-deploy
          image: busybox
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          command: ["/bin/sh", "-c", "trap : TERM INT; sleep infinity & wait"]

指定 IPPool 为应用分配 IP 地址

该功能有： 使用 Pod Annotation 指定使用 IP 池、使用 Namespace 注解指定池、使用 CNI 配置文件指定池 和 为 SpiderIPPool 设置集群默认级别一共4种使用方案。

对于这4种指定使用 SpiderIPPool 规则的优先级，请参考 IP 候选池规则 额外，指定 IP 池的方式(Pod Annotation, Namespace 注解, CNI 配置文件)，还可使用通配符 *, ? 和 [] 来匹配期望的 IP 池。如: ipam.spidernet.io/ippool: '{"ipv4": ["demo-v4-ippool1", "backup-ipv4*"]}'。

  1. '*': 匹配零个或多个字符。例如，"ab" 可以匹配 "ab"、"abc"、"abcd"等等。
  2. '?': 匹配一个单独的字符。例如，"a?c" 可以匹配 "abc"、"adc"、"axc"等等。
  3. '[]': 匹配指定范围内的一个字符。您可以在方括号内指定字符的选择，或者使用连字符指定字符范围。例如，"[abc]" 可以匹配 "a"、"b"、"c"中的任意一个字符。

使用 Pod Annotation 指定使用 IP 池

可借助注解 ipam.spidernet.io/ippool 或 ipam.spidernet.io/ippools 标记在 Pod 的 Annotation上来指定 Pod 使用哪些 IP 池, 注解 ipam.spidernet.io/ippools 多用于多网卡指定。此外还可以指定多个 IP 池以供备选，当某个池的 IP 被用完后，可继续从你指定的其他池中分配地址。

ipam.spidernet.io/ippool: |-
  {
    "ipv4": ["demo-v4-ippool1", "backup-ipv4-ippool", "wildcard-v4?"],
    "ipv6": ["demo-v6-ippool1", "backup-ipv6-ippool", "wildcard-v6*"]
  }

在使用注解 ipam.spidernet.io/ippools 用于多网卡指定时，你可显式的通过指定 interface 字段标明网卡名，也可以通过数组顺序排列让第几张卡用哪些 IP 池。另外，字段 cleangateway 标明是否需要根据 IP 池中的 gateway 字段生成一条默认路由，当 cleangateway 为 true 标明无需生成默认路由。(默认为false)

多网卡场景下，一般无法为路由表 main 表生成两条及以上的默认路由。搭配 Coordinator 插件可为你处理好该问题，因此你可以忽略 cleangateway 字段。或者在单独使用 Spiderpool IPAM 插件时，可借助 cleangateway: true 来标明不根据 IP 池 gateway 字段生成默认路由。

ipam.spidernet.io/ippools: |-
  [{
      "ipv4": ["demo-v4-ippool1", "wildcard-v4-ippool[123]"],
      "ipv6": ["demo-v6-ippool1", "wildcard-v6-ippool[123]"]
   },{
      "ipv4": ["demo-v4-ippool2", "wildcard-v4-ippool[456]"],
      "ipv6": ["demo-v6-ippool2", "wildcard-v6-ippool[456]"],
      "cleangateway": true
  }]
ipam.spidernet.io/ippools: |-
  [{
      "interface": "eth0",
      "ipv4": ["demo-v4-ippool1", "wildcard-v4-ippool[123]"],
      "ipv6": ["demo-v6-ippool1", "wildcard-v6-ippool[123]"],
      "cleangateway": true
   },{
      "interface": "net1",
      "ipv4": ["demo-v4-ippool2", "wildcard-v4-ippool[456]"],
      "ipv6": ["demo-v6-ippool2", "wildcard-v6-ippool[456]"],
      "cleangateway": false
  }]

使用 Namespace 注解指定池

我们可以为 Namespace 打上注解 ipam.spidernet.io/default-ipv4-ippool 和 ipam.spidernet.io/default-ipv6-ippool, 当应用部署时，可从应用所在 Namespace 的注解中选择 IP 池使用：

未使用 Pod Annotation 指定使用 IP 池时，优先使用此处 Namespace 注解规则。

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  annotations:
    ipam.spidernet.io/default-ipv4-ippool: '["ns-v4-ippool1", "ns-v4-ippool2", "wildcard-v4*"]'
    ipam.spidernet.io/default-ipv6-ippool: '["ns-v6-ippool1", "ns-v6-ippool2", "wildcard-v6?"]'
  name: kube-system
...

使用 CNI 配置文件指定池

我们可以在 CNI 配置文件中，指定缺省的 IPv4 和 IPv6 池以供应用选择该 CNI 配置时使用，具体可参照 CNI配置

未使用 Pod Annotation 指定使用 IP 池，且没有通过 Namespace 注解指定 IP 池时，将优先使用此处 CNI 配置文件指定池规则。

{
  "name": "macvlan-vlan0",
  "type": "macvlan",
  "master": "eth0",
  "ipam": {
    "type": "spiderpool",
    "default_ipv4_ippool":["default-v4-ippool", "backup-ipv4-ippool", "wildcard-v4-ippool[123]"],
    "default_ipv6_ippool":["default-v6-ippool", "backup-ipv6-ippool", "wildcard-v6-ippool[456]"]
    }
}

为 SpiderIPPool 设置集群默认级别

在 SpiderIPPool CRD 中我们可以看到 spec.default 字段是一个 bool 类型，当我们没有通过 Annotation 或 CNI 配置文件指定 IPPool 时，系统会根据该字段挑选出集群默认池使用:

  • 未使用 Pod Annotation 指定使用IP池，没有通过 Namespace 注解指定 IP 池时，且未在 CNI 配置文件中指定 IP 池时，此处会生效。
  • 可为多个 IPPool 资源设置为集群默认级别。
apiVersion: spiderpool.spidernet.io/v2beta1
kind: SpiderIPPool
metadata:
  name: master-172
spec:
  default: true
...

SpiderIPPool 搭配亲和性使用

具体请参考 IP 池亲和性搭配

SpiderIPPool 网关与路由配置

具体请参考 路由功能

因此 Pod 会拿到基于网关的默认路由，以及此 IP 池上的自定义路由。(若 IP 池不设置网关，则不会生效默认路由)

命令行工作 (kubectl) 查看扩展字段

为了更简单方便的查看 SpiderIPPool 资源的相关属性，我们补充了一些扩展字段可让用户通过 kubectl get sp -o wide 查看:

  • ALLOCATED-IP-COUNT 字段表示该池已分配的 IP 数量
  • TOTAL-IP-COUNT 字段表示该池的总 IP 数量
  • DEFAULT 字段表示该池是否为集群默认级别
  • DISABLE 字段表示该池是否被禁用
  • NODENAME 字段表示与该池亲和的节点
  • MULTUSNAME 字段表示与该池亲和的 multus 实例
  • APP-NAMESPACE 字段属于 SpiderSubnet 功能独有，表明该池是一个系统自动创建的池，同时该字段表明其对应应用的命名空间。
~# kubectl get sp -o wide  
NAME                                  VERSION   SUBNET                    ALLOCATED-IP-COUNT   TOTAL-IP-COUNT   DEFAULT   DISABLE   NODENAME               MULTUSNAME                      APP-NAMESPACE
auto4-demo-deploy-subnet-eth0-fcca4   4         172.100.0.0/16            1                    2                false     false                                                            kube-system
test-pod-ippool                       4         10.6.0.0/16               0                    10               false     false     ["master","worker1"]   ["kube-system/macvlan-vlan0"]

指标(metric)

我们也为 SpiderIPPool 资源补充了相关的指标信息，详情请看 metric