功能：控制插件链执行流程，修改网络配置
示例：
- portmap：提供HostPort功能，通过iptables实现端口映射
- bandwidth：使用tc命令限制网络带宽
- tuning：调整网络接口参数(MTU、sysctl等)
- flannel：特殊meta插件，根据集群状态生成配置并调用其他插件

3.4 插件链示例

{
  "cniVersion": "0.4.0",
  "name": "mynet",
  "plugins": [
    {
      "type": "bridge",
      "bridge": "cni0",
      "ipam": {
        "type": "host-local",
        "subnet": "10.244.0.0/24"
      }
    },
    {
      "type": "portmap",
      "capabilities": {"portMappings": true}
    },
    {
      "type": "bandwidth",
      "capabilities": {"bandwidth": true}
    }
  ]
}

4. CNI 插件可获取的信息详情

4.1 通过环境变量获取的信息

变量名	描述	示例值
`CNI_COMMAND`	要执行的操作	`ADD`, `DEL`, `CHECK`
`CNI_CONTAINERID`	容器唯一ID	`a1b2c3d4...`
`CNI_NETNS`	网络命名空间路径	`/proc/12345/ns/net`
`CNI_IFNAME`	容器内接口名	`eth0`
`CNI_PATH`	插件搜索路径	`/opt/cni/bin`

4.2 通过标准输入获取的信息

{
  "cniVersion": "0.4.0",
  "name": "mybridge",
  "type": "bridge",
  "bridge": "cni0",
  "ipam": {"type": "host-local", "subnet": "10.244.0.0/24"},
  "args": {
    "K8S_POD_NAMESPACE": "my-namespace",
    "K8S_POD_NAME": "nginx-55f5c6d859-abcde",
    "K8S_POD_UID": "a1b2c3d4-5678-90ef-...",
    "K8S_POD_INFRA_CONTAINER_ID": "containerd://a1b2c3d4..."
  },
  "runtimeConfig": {
    "org.example.cni": {"ip": "10.244.0.123"}
  },
  "prevResult": {
    "ips": [{"address": "10.244.0.123/24"}],
    "interfaces": [...]
  }
}

关键数据字段：

网络配置：插件类型、网桥名、IPAM策略等
Kubernetes元数据：Pod名称、命名空间、UID等（通过args字段）
运行时配置：CRI运行时覆盖的配置参数
先前结果：用于DEL操作或插件链中后续插件的上一次执行结果

5. 编写一个简单的CNI插件

以下是一个简易的bash版CNI插件示例，演示了插件的基本结构：

#!/bin/bash

# 读取环境变量
COMMAND=$CNI_COMMAND
NETNS=$CNI_NETNS
CONTAINER_ID=$CNI_CONTAINERID

# 从标准输入读取配置
CONFIG=$(cat /dev/stdin)
NETWORK_NAME=$(echo $CONFIG | jq -r '.name')
BRIDGE_NAME=$(echo $CONFIG | jq -r '.bridge')

# 提取Kubernetes信息（如果存在）
K8S_POD_NAMESPACE=$(echo $CONFIG | jq -r '.args.K8S_POD_NAMESPACE // empty')
K8S_POD_NAME=$(echo $CONFIG | jq -r '.args.K8S_POD_NAME // empty')

case $COMMAND in
ADD)
    # 调用IPAM插件分配IP
    IPAM_RESULT=$(echo $CONFIG | /opt/cni/bin/host-local)
    POD_IP=$(echo $IPAM_RESULT | jq -r '.ips[0].address')
    
    # 记录日志（包含Kubernetes信息）
    if [[ -n "$K8S_POD_NAMESPACE" ]]; then
        echo "Configuring network for Pod: $K8S_POD_NAMESPACE/$K8S_POD_NAME" >&2
    fi
    
    # 创建网络设备
    ip link add veth0 type veth peer name eth0
    ip link set veth0 master $BRIDGE_NAME
    ip link set veth0 up
    ip link set eth0 netns $NETNS
    ip netns exec $NETNS ip addr add $POD_IP dev eth0
    ip netns exec $NETNS ip link set eth0 up

    echo $IPAM_RESULT
    ;;

DEL)
    # 清理网络资源
    echo $CONFIG | /opt/cni/bin/host-local
    # 这里需要更复杂的逻辑来查找和删除veth设备
    ;;

VERSION)
    echo '{"cniVersion": "0.4.0", "supportedVersions": ["0.3.0", "0.3.1", "0.4.0"]}'
    ;;

*)
    echo "Unknown CNI_COMMAND: $COMMAND" >&2
    exit 1
    ;;
esac

6. 高级主题与生产实践

6.1 多节点网络实现

单节点插件只能实现节点内Pod通信，多节点通信需要：

Overlay网络：使用VXLAN、IPsec等隧道技术封装Pod流量
路由方案：通过BGP协议或云平台路由表实现跨节点路由
网络策略：使用Calico、Cilium等插件实现基于命名空间和Pod标签的精细网络策略

6.2 生产环境考量

性能：选择数据平面性能高的插件（如Calico的BPF模式、Cilium）
可靠性：确保网络控制平面的高可用性
安全性：实施网络策略，实现最小权限原则
可观测性：集成监控、日志和追踪功能
维护性：选择有活跃社区支持和良好文档的CNI插件

7. 总结

Kubernetes CNI插件体系通过标准化的接口和模块化的设计，将复杂的容器网络问题分解为可管理的组件。主插件、IPAM插件和Meta插件各司其职，通过链式调用协同工作，为容器提供灵活、强大的网络能力。

更新日志

2025/8/24 15:02

查看所有更新日志

c2df6-add kubelet cni于 2025/8/24

网络插件基础

Calico

flannel

kruise-rollout

openkruise

kubelet与cni

1. 引言：Kubernetes 网络模型与 CNI 的诞生

2. CNI 插件的基本工作原理

2.1 调用流程：从Kubelet到网络插件

2.2 插件调用机制

3. CNI 插件的三种类型与链式调用

3.1 主插件(Main Plugins)

3.2 IPAM插件(IP Address Management Plugins)

3.3 Meta插件(meta Plugins)

3.4 插件链示例

4. CNI 插件可获取的信息详情

4.1 通过环境变量获取的信息

4.2 通过标准输入获取的信息

5. 编写一个简单的CNI插件

6. 高级主题与生产实践

6.1 多节点网络实现

6.2 生产环境考量

7. 总结

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