For K8S Beginner EP 10：Kubernetes Network 網路架構
網路，是Kubernetes最困難的部分，沒有之一
為什麼說網路是Kubernetes最困難的部分呢？這要從Kubernetes面對的對象開始談，一般而言，在Kubernetes上部署程式，不單單像傳統實體機或VM，提供一個完整的作業環境，透過成熟的維運分工體系，軟體工程師不需要太擔心網路的技術問題，諸如封包的路由怎跑、網路埠的設定、URL Rewrite、Reverse Proxy機制、負載平衡…等，但是在Kubernetes的世界，上述這些問題通常就是軟體工程師要顧慮的事情了！
實際上，Kubernetes的網路架構並不同於傳統的網路，它要顧慮的點非常多：
- Pod內部網路通訊
- Pod網路的Outbound
- Kubernetes Service網路的Inbound
- 單一節點跨Pod的網路如何連通
- 同一Kubernetes Service下不同Pod跨節點通訊
- 不同Kubernetes Service跨節點的通訊
- 跨叢集的網路架構設計
- …等
雖然如此的複雜，但若是有CCNA的基礎，可以發現，還是不脫離OSI 7層架構，再熟悉以下重要服務：
- DHCP
- DNS
- Port Forward
- Load Balance
- Reverse Proxy
- NAT (Network Address Translation)
相信人人都會是Kubernetes網路專家！
本篇將就單一節點、叢集環境說明網路架構，並同時分別就實體環境與應用程式兩個不同的觀點闡述內容，力求簡單、清晰的說明白。
Kubernetes Network架構 – 單一節點
理論上，在正式環境上不存在單節點架構，僅僅是為了讓說明能有層次。
單一節點的架構上，在多個地方都有網路埠，供不同的資源或服務網路服務，如下圖，Pod、Service、與主機都各自有網路埠：
每個不同的網路埠說明如下：
| # | 網路埠名稱 | 所屬資源類型 | 用途 |
| 1 | Target Port / Container Port | Pod | 供Pod內的Container使用的網路埠，單一Pod內的Container共用，使用同一個IP，但可以分享不同的Port號 |
| 2 | Port | Service | Service代表一群Pod所提供的服務，有其獨立的網路埠，提供對外服務所需的網路能力 |
| 3 | Node Port | 實體節點 | 顧名思義，節點的網路埠，猶如實體伺服器的網路埠 |
這些網路埠是有其對應關係的，由外而內，Node Port –> Port –> Target Port，這個順序也是客戶端連線至實際服務的網路路由順序。
Kubernetes Network架構 – 叢集 Cluster
在叢集架構下，多了一個「Cluster Network」叢集網路，作為單一Service下相同Pod橫跨多個Worker Node的解決方案，因此，由上圖可以看到，Service的進入口從單節點的Node Port改成Cluster IP。
至此，了解這些基礎知識，已經足夠我們繼續接下去學習Kubernetes的知識與技術了，至於更深入的網路架構與技術細節，待後續探究！
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