云计算发展初期,云数据中心为用户提供服务的应用都是运行在虚拟机之中的,但是以虚拟机为单位为用户提供服务的成本太高,为了降低为用户服务的成本,容器技术应运而生,其中Docker为其代表。容器同样能够实现资源的隔离与控制,且多个容器可以共享存储等资源,大大降低了成本。随着云数据中心和用户规模越来越大,对优秀的容器编排系统的需求日趋迫切,而后多家编排系统顺势而起,而以Google为背景的Kubernetes系统力战群雄,成为翘楚。Kubernetes系统实现了对容器即时部署,弹性伸缩,健康检测以及高可用性的全面覆盖,能够为容器的完整生命周期保驾护航。然金无足赤,K8s系统亦有短板,那就是K8s系统的网络尚未有统一普适的方案,且现有的默认网络方案是一种扁平式的网络,所有的Pod可以相互通信,并不能满足大型云数据中心在多租户网络隔离方面的需求。针对现有网络存在的问题,本文在研究现有网络期间,发现Kubernetes系统需要以Pod为单位进行网络隔离,而Pod和租户又是多对一的关系,从而联想到Neutron网络系统抽象出来的网络和子网的关系,并且分别是实现了二层网络隔离和三层隔离域,进而对二者的契合进行了研究,发现可以把Neutron网络的思想利用到本文的解决方案之中,故而设计出本文的网络系统。该系统包括负责跟kubelet结合启动整个网络系统,并为Pod分配网络资源的PodNetSet模块,对租户划分带宽保证整个系统可用性的TenNetAlloc模块,作为系统核心管理整个网络系统的NetManager模块,负责给NetManager传输命令和资源配置信息的NetCtl模块,以及负责弥补原生kube-proxy不足的PodLink等五大模块,它们分工合作,共同完成Kubernetes系统网络的管控。在本文中详细介绍了整个网络系统的设计框架,并且将每一个模块和Kubernetes的结合方式做了设计和实现,然后对框架下每一个模块的设计以及实现做了详细的描述,在文章的最后搭建了测试环境并对本文设计的网络系统功能和性能做了测试,然后跟原生网络进行了比较,最后分析测试结果并得出结论。