理解 Kubernetes 的服务网络（Service Network）是理解和用好 Kubernetes 的关键，目前业界讲解 Kubernetes 服务网络的资料不少，包括官方文档和其他网络资料，但是真正讲解底层实现原理的资料却很少，这使得很多人对 Kubernetes 的服务网络只是知其然，却不知其所以然，达不到生产级应用的要求。　　Kube-Proxy是实现服务网络关键底层组件。Service Descovery，包括Service到Pod的转化路由，还有外部流量接入内部的Service，都是通过Kube-Proxy间接实现的。　　接下来将深入剖析Kube-Proxy内部工作原理，这里先从四个基础的概念讲起：代理(Proxy)服务发现NetfliterIptables　　有了这些基础概念铺垫，接下来重点讲解Kube-Proxy的三种工作模式：用户空间代理模式Iptables模式IPVS模式　　分析他们的内部实现机制，流程和优劣。四个基础概念1.代理(Proxy)　　所谓的代理服务器，通常指的是在服务提供者和客户请求之间引入的一个中间角色。常见的代理有两种：前向代理(forward proxy)反向代理(reverse proxy)1.1前向代理　　它是放置在企业网络的边界上，可以让企业内部人员统一、集中的去访问外网。这样不必为每个人员单独设置外网链接，节省资源，还可以集中进行安全审计等功能。　　这里的箭头指向企业外部的，互联网在这里是位于前面，所以叫前向代理。1.2反向代理 　 反向代理指的是企业的外部客户集中访问企业内部的应用和服务。　　我们知道企业内部应用和服务是比较多的，如果每个都对外暴露，一方面有安全问题，另外一方面需要申请很多的公网域名和ip等资源。　　通过引入反向代理，可以屏蔽企业内部服务的复杂性，让外部看到的是一个简单单一的入口。　　反向代理可以把外部访问路由到内部各个具体的应用和服务，这个术语叫反向路由。同时反向代理还可以实现，安全监控，日志记录，限流熔断等功能。　　反向代理还有一种称谓叫网关(gateway)。　　注意这里的箭头的统一指向企业内部，表示这个代理是对向的统一入口，和前向代理刚好相反。2.服务发现 　　Kube-Proxy在K8S中扮演的是反向代理的角色，它主要实现服务发现和负载均衡两大功能。　　一般的反向代理会将流量路由到主机上，但是Kube-Proxy则是将流量路由到Pod上。更具体的讲就是把ClusterIP转化到PodIP。　　它更加接近代理中的主机独立进程代理，因为K8S会在每个Worker节点上都部署一个Kube-Proxy。 　　接下来我们进一步深入思考：K8S是如何将服务的ClusterIP转化到具体的PodIP，并且将流量转化到具体的Pod上的？实际上Kube-Proxy是间接通过Linux内核提供的两种技术Netfliter和Iptables来实现IP地址转化和路由的，他俩都是Linux内核底层的细节比较复杂，这里不做太多延生。3.Netfliter　　Netfliter是Linux内核支持的一种钩子方法(Hook)，它允许内核其他模块注册各种回调方法，这些回调方法可以截获网络包，并且可以改变他们的目的地和路由。4.Iptables　　它是用户空间程序，通过它可以去设置Netfilter的路由规则，该程序可以检查，修改，转发，重定向或者丢弃IP网络包。换句话说，Iptables是Netfilter用户空间的接口。Kube-Proxy通过Iptables可以间接地操作Netfilter里头的路由规则。　　该图简化展示了用户空间当中的Iptables，内核当中的Netfilter以及底层硬件网卡之间的层次关系。用户程序，比如Kube-Proxy可以通过用户空间的Iptables去操作内核当中的Netfilter的路由规则，而Netfilter可以截获底层的IP网络包，并修改他们的路由。