了解 Kube-OVN CNI
本文档介绍了 Kube-OVN 的整体架构、各组件的功能及其相互作用。
总体来说，Kube-OVN 作为 Kubernetes 与 OVN 之间的桥梁，结合了成熟的 SDN 与云原生技术。 这意味着 Kube-OVN 不仅实现了 Kubernetes 下的网络规范，如 CNI、Service 和 NetworkPolicy， 还将大量 SDN 领域的能力带入云原生环境，如逻辑交换机、逻辑路由器、VPC、 网关、QoS、ACL 以及流量镜像。
Kube-OVN 还保持良好的开放性，能够与多种技术方案集成，如 Cilium、Submariner、Prometheus、KubeVirt 等。
Kube-OVN 的组件大致可以分为三类：
- 上游 OVN/OVS 组件。
- 核心 Controller 和 Agent。
- 监控、运维工具及扩展组件。
目录
上游 OVN/OVS 组件
此类组件来自 OVN/OVS 社区，针对 Kube-OVN 的使用场景进行了特定修改。 OVN/OVS 本身是一个成熟的用于管理虚拟机和容器的 SDN 系统， 我们强烈建议对 Kube-OVN 实现感兴趣的用户先阅读 ovn-architecture(7) 以了解 OVN 是什么以及如何与其集成。 Kube-OVN 使用 OVN 的 northbound 接口来创建和协调虚拟网络，并将网络概念映射到 Kubernetes 中。
所有与 OVN/OVS 相关的组件均已打包成镜像，准备在 Kubernetes 中运行。
ovn-central
ovn-central Deployment 运行 OVN 的控制平面组件，包括 ovn-nb、ovn-sb 和 ovn-northd。
ovn-nb：保存虚拟网络配置并提供虚拟网络管理的 API。kube-ovn-controller主要与ovn-nb交互以配置虚拟网络。ovn-sb：保存由ovn-nb的逻辑网络生成的逻辑流表，以及每个节点的实际物理网络状态。ovn-northd：将ovn-nb的虚拟网络转换为ovn-sb中的逻辑流表。
多个 ovn-central 实例通过 Raft 协议同步数据以确保高可用性。
ovs-ovn
ovs-ovn 以 DaemonSet 形式运行在每个节点上，Pod 内运行 openvswitch、ovsdb 和 ovn-controller。
这些组件作为 ovn-central 的智能体，将逻辑流表转换为真实的网络配置。
核心 Controller 和 Agent
这部分是 Kube-OVN 的核心组件，作为 OVN 与 Kubernetes 之间的桥梁，连接两个系统并转换网络概念。 大部分核心功能都在这些组件中实现。
kube-ovn-controller
该组件负责将 Kubernetes 内的所有资源翻译为 OVN 资源，并作为整个 Kube-OVN 系统的控制平面。
kube-ovn-controller 监听所有与网络功能相关资源的事件，并根据资源变化更新 OVN 内的逻辑网络。
主要监听的资源包括：
Pod、Service、Endpoint、Node、NetworkPolicy、VPC、Subnet、Vlan、ProviderNetwork。
以 Pod 事件为例，kube-ovn-controller 监听 Pod 创建事件，通过内置的内存 IPAM 功能分配地址，
并调用 ovn-central 创建逻辑端口、静态路由及可能的 ACL 规则。
随后，kube-ovn-controller 将分配的地址和子网信息（如 CIDR、网关、路由等）写入 Pod 的注解中，
该注解随后被 kube-ovn-cni 读取并用于配置本地网络。
kube-ovn-cni
该组件以 DaemonSet 形式运行在每个节点，实现 CNI 接口，操作本地 OVS 配置本地网络。
该 DaemonSet 会将 kube-ovn 二进制文件复制到每台机器，作为 kubelet 与 kube-ovn-cni 交互的工具。
该二进制文件会向 kube-ovn-cni 发送相应的 CNI 请求以进行后续操作。
默认情况下，该二进制文件会被复制到 /opt/cni/bin 目录。
kube-ovn-cni 会配置具体网络以执行相应的流量操作，
主要任务包括：
- 配置
ovn-controller和vswitchd。 - 处理 CNI Add/Del 请求：
- 创建或删除 veth 对并绑定或解绑到 OVS 端口。
- 配置 OVS 端口。
- 更新主机的 iptables/ipset/路由规则。
- 动态更新网络 QoS。
- 创建并配置
ovn0网卡以连接容器网络和主机网络。 - 配置主机网卡以实现 Vlan/Underlay/EIP。
- 动态配置集群间网关。
监控、运维工具及扩展组件
这些组件提供监控、诊断、运维工具和外部接口，以扩展 Kube-OVN 的核心网络能力， 并简化日常运维工作。
kube-ovn-speaker
该组件以 DaemonSet 形式运行在特定标签的节点上，发布路由到外部， 允许外部通过 Pod IP 直接访问容器。
kube-ovn-pinger
该组件以 DaemonSet 形式运行在每个节点，收集 OVS 状态信息、节点网络质量、网络延迟等。
kube-ovn-monitor
该组件收集 OVN 状态信息及监控指标。
kubectl-ko
该组件是一个 kubectl 插件，可快速执行常用操作。