面向Kubernetes的高性能网络方案研究

针对容器编排引擎Kubernetes缺乏官方的、统一的网络解决方案,以及各种第三方网络插件在网络性能及网络配置管理方面的局限性,提出一种新型Kubernetes网络方案——基于CNI的网络插件N-Net。首先,提出一种新型网络插件架构,将Kubernetes与Neutron、Keystone有机结合,保障Kubernetes集群的网络通信;其次,创新性的提出一种深度定制Pod网络的方法,能够根据业务场景需求实现对Pod的IP地址静态分配;最后,对Neutron的底层网络结构进行优化,提高Kubernetes集群网络性能。实验结果表明,在网络功能方面,N-Net可以为Kubernetes集群网络提供支持。在网络性能方面,N-Net与Flannel、Kuryr两种网络方案相比,TCP吞吐量在同宿主机情况下分别提升了1.44倍和1.69倍,跨宿主机情况下分别提升了1.43倍和1.63倍;网络延迟在同宿主机的情况分别下降了23%、29%,跨宿主机的情况下分别下降了22%、28%。