跳到主要内容

架构

本节将对关键组件、数据结构以及组件间的关系进行解释。

architecture

关键组件​

Provider​

云提供商的抽象，负责探测集群的网络类型，以及创建Network。

Network​

云提供商特定的网络。Network中应当对诊断过程中需要的所有资源进行配置，包括Plugin、Diagnostor、InfraShim等。

Diagnostor​

诊断算法的实现。该算法会在通过在源NetNode上执行Send动作，获得初始的链路信息。随后，将会在随后生成出的NetNode上执行Receive动作，不断产生新的链路和节点，直到整张链路图被构造完成。

Plugin​

网络插件（flannel、calico等）。负责从网络配置中创建出实际的NetNode，作为NetNodeAction返回。

NetNodeManager​

创建并缓存NetNodeAction。通过CollectorManager采集Kubernetes pod/node网络栈信息后，通过Plugin创建出NetNodeAction。

CollectorManager​

管理Kubernetes pod/nodes网络栈信息的采集任务。

IPCache​

缓存被诊断过程使用的主要Kubernetes对象，防止对API Server的冗余访问。

NetNodeAction​

代表NetNode上的网络动作的接口。任何NetNode都应当实现该接口。

InfraShim​

对基础设施提供的资源的断言。该部分应当根据不同的云提供商实现。

service.Processor​

代表处理Service的组件（如kube-proxy）。它获得service的后端端点，并且根据网络栈信息来检查它们是否配置正确。

(包)assertions​

用于诊断中的断言。包括NetstackAssertion和KubernetesAssertion。

(包)netstack​

与Linux网络栈相关的组件和实用工具。包括Router、Netfilter、IPTables等。

关键数据结构​

Context​

type Context struct {
    Ctx *sync.Map
}

Context 用于存储运行时配置。除此之外，它同时负责为各个模块绑定其所需的命令行参数，以及提供模块注册用的接口。

Endpoint​

type Endpoint struct {
   IP   string
   Type EndpointType
   Port uint16
}

网络层面的端点，包括IP、Port、和Type。

Packet​

type Packet struct {
    Src      net.IP
    Sport    uint16
    Dst      net.IP
    Dport    uint16
    Protocol Protocol
    Encap    *Packet
    Mark     uint32
}

一个数据包。

  • Encap: 如果是一个被封装过的数据包（比如IPIP数据包），被封装的真实数据包储存于该字段。

  • Mark: 用于路由以及iptables模拟。

NetNode​

type NetNode struct {
   Type       NetNodeType
   ID         string
   Actions    map[*Link]*Action
   Suspicions []Suspicion
   initiative *Action
}

网络链路图中的节点。它可以是Kubernets中的Pod或Node，也可以是云上的网络资源等。NetNode实现了NetNodeAction接口来处理网络流量，以及Assertion接口用来在节点上储存断言信息。

Transmission​

type Transmission struct {
   NextHop Hop
   Link    *Link
}

NetNode上Send()或者Receive()动作创建出的一次传输请求。其中包括指向下一个NetNode的NetHop，以及描述了本次传输信息的Link。

Hop​

type Hop struct {
   Type NetNodeType
   ID   string
}

某一跳的信息，用于定位到某个NetNode。

type Link struct {
   Type                 LinkType
   Source               NetNodeAction
   Destination          NetNodeAction
   Packet               *Packet
   SourceAttribute      LinkAttribute
   DestinationAttribute LinkAttribute

   Level int // for print
}

type LinkAttribute interface {
   GetAttrs() map[string]string
}

两个节点之间的传输链路。

  • Type: 包括 external, vpc, veth, ipvlan, local等。

  • SourceAttribute&DestinationAttribute: 在源节点和目的节点上，用于描述该条链路信息的键值对。

k8s.Pod​

type PodMeta struct {
    Namespace   string
    PodName     string
    NodeName    string
    HostNetwork bool
}

type Pod struct {
    model.NetNode
    netstack.NetNS
    PodMeta
}

Kubernetes上的Pod信息。包括Pod的元数据和网络栈数据。

k8s.NodeInfo​

type NodeInfo struct {
    netstack.NetNS
    SubNetNSInfo []netstack.NetNSInfo
    NodeMeta
}

type NodeNetworkStackDump struct {
    Pods  []PodNetInfo         `json:"pods"`
    Netns []netstack.NetNSInfo `json:"netns"`
}

type NodeMeta struct {
    NodeName string
}

Kubernetes上的Node信息。包括Node的元数据，Node和Node上Pod的网络栈数据。

Suspicion​

type Suspicion struct {
   Level   SuspicionLevel
   Message string
}

在 NetNode上出现的问题。

  • Level: 问题的严重程度。包括Info、Warning、Critical 和 Fatal。

  • Message: 问题描述。