Harvester 网络

Harvester 构建在 Kubernetes 之上，并使用其内置的 CNI 机制来提供网络提供商与虚拟机网络之间的接口。

我们已经实现了基于 bridge CNI 的 Harvester VLAN 网络，以提供纯 L2 模式网络，从而将你的虚拟机桥接到主机网络接口，并且可以使用物理交换机连接内部和外部网络通信。

此外，Harvester UI 集成了 harvester-network-controller 以提供用户友好的 VLAN 网络配置，例如，创建和管理 VLAN 网络或将 VLAN 网络添加到虚拟机。

目前，Harvester 支持两种类型的网络：

管理网络

Harvester 使用 canal 作为默认管理网络。它是一个内置网络，可以直接从集群中使用。 默认情况下，虚拟机的管理网络 IP 只能在集群节点内访问，虚拟机重启后管理网络 IP 会改变。这是需要注意的非典型行为，因为一般我们会认为 VM IP 在重启后会保持不变。

但是，用户可以利用 Kubernetes 服务对象 为你的虚拟机与管理网络创建一个稳定的 IP。

VLAN 网络

Harvester network-controller 利用 multus 和 bridge CNI 插件来实现它自定义的 L2 桥接 VLAN 网络。这有助于将你的虚拟机连接到主机网络接口，并且可以使用物理交换机从内部和外部网络进行访问。

下图说明了 VLAN 网络在 Harvester 中的工作方式：

Harvester 网络 - 图1

  • Harvester network-controller 为每个节点创建一个桥接器，并为每个虚拟机创建一对 veth 来实现 VLAN 网络。网桥充当交换机，转发来自或发往虚拟机的网络流量，而一对 veth 则充当虚拟机和交换机之间的连接端口。
  • 同一 VLAN 内的虚拟机能够相互通信，而不同 VLAN 内的虚拟机则不能。
  • 与主机或其他设备（如 DHCP 服务器）连接的外部交换机端口应设置为中继或混合类型，并允许指定的 VLAN。
  • 用户可以使用带有 PVID（默认为 1）的 VLAN 来与任何正常的无标记流量进行通信。

启用默认 VLAN 网络

你可以前往设置 > vlan 来启用 VLAN 网络。选择启用后，你将能够从节点中选择一个网络接口作为默认的 VLAN 网卡配置。

为了获得更好的网络性能和实现隔离，我们建议为 VLAN 和管理网络（即 harvester-mgmt）选择不同的网络接口。

Harvester 网络 - 图2

Harvester 网络 - 图3备注

  • 选择网络接口时，括号中的数值代表网络接口在所有主机上的分布百分比。如果选择了小于 100% 的网络接口，需要在 VLAN 网络配置失败的主机上手动指定网络接口。
  • 修改默认 VLAN 网络设置不会更新现有的主机网络配置。
  • Harvester VLAN 网络支持绑定接口。目前只能通过 PXE 引导配置自动创建。你也可以登录到节点并进行手动创建。

你还可以通过 Hosts > Network 选项卡自定义每个节点的 VLAN 网络：

Harvester 网络 - 图4

创建 VLAN 网络

你可以前往 Advanced > Networks 页面，并单击 Create 按钮来创建新的 VLAN 网络。

  1. 设置 VLAN 网络的名称和 VLAN ID （你可以在 Rancher 多租户支持的不同命名空间上指定相同的 VLAN ID）。

create-vlan-network.png

  1. 配置路由以允许主机使用 IPv4 地址连接到 VLAN 网络。VLAN 网络的 CIDR 和网关是路由配置的必备参数。你可以选择以下选项之一来配置路由：
    • auto(DHCP)：Harvester 网络控制器将使用 DHCP 协议从 DHCP 服务器获取 CIDR 和网关值。你也可以指定 DHCP 服务器地址。 Harvester 网络 - 图6
    • Manual：你需要自行指定 CIDR 和网关值。 Harvester 网络 - 图7

使用 VLAN 网络创建虚拟机

现在，你可以使用上面配置的 VLAN 网络创建一个新的虚拟机：

  • 单击 Virtual Machines 页面上的 Create 按钮。
  • 输入所需参数并单击 Networks 选项卡。
  • 将默认网络配置为 VLAN 网络，或选择要添加的其他网络。

Harvester 网络 - 图8

Harvester 网络 - 图9备注

  • 默认情况下仅启用第一个网卡。你可以选择使用管理网络或 VLAN 网络。
  • 你需要小心配置具有多个 NIC 的虚拟机以避免连接问题。详情请参阅知识库。

  • 你需要在 Advanced Options 选项卡中选择 Install guest agent，以便从 Harvester UI 获取 VLAN 网络 IP 地址。

  • 你可以选择添加一个或多个网卡。默认情况下，可以通过 cloud-init 网络数据设置来启用其他网卡。例如：

  1. version: 1
  2. config:
  3.   - type: physical
  4.     name: enp1s0 # name is varies upon OS image
  5.     subnets:
  6.       - type: dhcp
  7.   - type: physical
  8.     name: enp2s0
  9.     subnets:
  10.       - type: static
  11.         address: 10.0.0.100/24 # IP 地址因环境而异

Harvester 与 cloud-init 网络配置完全兼容。你可以参考文档了解更多详情。

Harvester 网络 - 图10备注

如果在 VM 启动后添加额外的 NIC，则需要手动为额外的 NIC 配置 IP。

在网络上配置 DHCP 服务器

默认情况下，Harvester VLAN 网络需要你的路由器提供一个 DHCP 服务器，虚拟机可以自动请求和分配 IP 地址。

如果你在不包含 DHCP 服务器的虚拟环境中运行 Harvester，你可以考虑在节点上手动部署 DHCP 服务器或使用容器化方法，详情请参见 issue #947。