k8s如何指定服务ip网段

Kubernetes（k8s）可以通过配置ClusterIP范围、Service IP CIDR和自定义IP分配策略来指定服务IP网段。可以在Kubernetes集群的配置文件中设置这些参数，以确保服务IP地址在指定的网段内。具体来说，ClusterIP范围是在Kubernetes API服务器的启动参数中设置的，它决定了所有服务的IP地址范围。接下来我们将详细探讨如何配置这些参数及其实现方式。

一、K8S CLUSTERIP 范围的配置

Kubernetes中，每个服务都会分配一个ClusterIP。ClusterIP是集群内部的虚拟IP地址，用于负载均衡服务流量。配置ClusterIP范围可以通过API服务器的启动参数--service-cluster-ip-range来实现。这个参数指定了ClusterIP地址池的CIDR范围。

步骤如下：

编辑API服务器的配置文件：找到Kubernetes API服务器的配置文件，通常是kube-apiserver.yaml。
添加或修改参数：在命令行参数中添加或修改--service-cluster-ip-range参数。例如：
```
--service-cluster-ip-range=10.96.0.0/12
```
这行配置指定了ClusterIP的网段为10.96.0.0/12。

注意事项：

CIDR范围：确保指定的CIDR范围不与其他网络冲突。
重新启动服务：每次修改配置文件后，必须重新启动API服务器和相关组件以生效。

二、K8S SERVICE IP CIDR 的配置

Service IP CIDR是另一个重要的配置项，它决定了服务IP地址的分配范围。通常在安装Kubernetes集群时，通过网络插件如Calico、Flannel等配置Service IP CIDR。

步骤如下：

选择网络插件：根据需求选择适合的网络插件，例如Calico。
安装网络插件：按照插件的安装说明进行安装，通常是通过kubectl apply命令应用一个YAML文件。
配置Service IP CIDR：在网络插件的配置文件中指定Service IP CIDR。例如，Calico的配置文件中可以找到以下参数：
```
- name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
  value: "192.168.0.0/16"
```
这行配置指定了Service IP的网段为192.168.0.0/16。

注意事项：

网段规划：确保Service IP CIDR范围在集群网络中是合理的，不会与Pod网络或其他网络范围冲突。
一致性：Service IP CIDR在集群的所有节点和组件中应保持一致。

三、K8S 自定义IP分配策略

在某些情况下，可能需要更细粒度的控制，指定特定服务的IP地址或IP范围。Kubernetes提供了几种方式来实现这一点，包括静态IP分配和自定义控制器。

静态IP分配：

定义服务时指定IP：在定义Service资源时，可以通过spec字段指定静态IP。例如：
```
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  type: ClusterIP
  clusterIP: 10.96.0.100
  ports:
    - port: 80
```
这段YAML配置将服务的ClusterIP静态设置为10.96.0.100。

自定义控制器：

开发自定义控制器：可以开发一个自定义控制器来动态分配IP地址。控制器会监听Service资源的创建和更新事件，根据预定义策略分配IP地址。
部署控制器：将控制器部署到Kubernetes集群中，它会自动处理Service资源的IP分配。

注意事项：

IP冲突：确保静态分配的IP地址不与其他服务的IP地址冲突。
自动化：使用自定义控制器可以实现更复杂的IP分配逻辑，例如基于标签或命名空间的策略。

四、网络插件和IPAM的集成

网络插件（如Calico、Flannel、Weave等）在Kubernetes中扮演着重要角色，负责Pod网络的管理和IP地址的分配。许多插件还提供了IP地址管理（IPAM）功能，可以更精细地控制服务和Pod的IP分配。

Calico的IPAM配置：

安装Calico：按照官方文档安装Calico网络插件。
配置IPAM策略：Calico允许通过IPPool资源配置IPAM策略。例如：
```
apiVersion: projectcalico.org/v3
kind: IPPool
metadata:
  name: default-ipv4-ippool
spec:
  cidr: 192.168.0.0/16
  ipipMode: Always
  natOutgoing: true
```
这段配置创建了一个IP池，指定了Pod和服务的IP地址范围为192.168.0.0/16。

注意事项：

网络隔离：通过配置多个IP池，可以实现不同命名空间或工作负载的网络隔离。
IP池管理：定期检查和管理IP池，确保IP地址不会耗尽。

五、服务网格和IP地址管理

服务网格（如Istio、Linkerd等）在Kubernetes中提供了高级流量管理功能。服务网格通常会在服务之间引入Sidecar代理，管理服务间的流量。虽然服务网格本身不直接管理IP地址，但它会依赖底层网络插件的IPAM功能。

Istio的配置：

安装Istio：按照官方文档安装Istio服务网格。

配置Istio网关：定义Istio的入口和出口网关，管理服务的流量。例如：

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: Gateway metadata: name: my-gateway spec: selector: istio: ingressgateway servers: - port: number: 80 name: http protocol: HTTP hosts: - "*"

这段配置定义了一个Istio网关，监听80端口的HTTP流量。

注意事项：