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Canal 由 Flannel（负责 Pod 间网络）和 Calico（负责 NetworkPolicy）组成，Flannel 的后端默认为 VXLAN。VXLAN 切换为 host-gw，本质上是从 Overlay 网络切换到 Underlay 网络。这一变更的核心价值是显著降低数据平面性能开销 —— host-gw 的性能损失约在 10% 左右，而 VXLAN 则在 20%~30%。

切换前务必确认：所有节点处于相同二层子网，若节点跨子网、跨 VLAN 或处于公有云多可用区，不应启用 host-gw。

VXLAN 与 host-gw 的利弊对比

VXLAN 模式（默认）

工作原理：VXLAN 采用 Overlay 技术，将二层以太网帧封装在 UDP 报文中，通过三层网络传输，构建出一个虚拟的大二层网络。Canal 默认使用此模式，在标准网络环境下即可工作。

维度 说明
优势 ① 拓扑灵活：可跨越不同子网、VLAN 甚至跨云环境通信；
② 部署门槛低：对底层网络无特殊要求，“开箱即用”；
③ 支持大规模集群：Overlay 可支持更多二层网段，避免物理交换机 MAC 表耗尽
劣势 ① 性能损耗：封装/解封装带来额外 CPU 开销和网络延迟，性能损失约 20%~30%；
② 小包效率低：VXLAN 头部使报文多出约 50 字节，小包传输时效率明显下降；
③ MTU 受限：需调低 MTU 以容纳额外头部，配置不当可能导致分片

适用场景：节点跨子网/跨云、混合云环境、对网络策略有基本需求的通用生产集群。

host-gw 模式

工作原理：host-gw 将宿主机作为网关，Flannel 在各节点路由表中写入指向其他节点 Pod 子网的静态路由，下一跳设置为对方节点的 IP。数据包直接通过物理网络转发，不涉及任何封装/解封装。

维度 说明
优势 ① 性能最优：无封装开销，性能损失仅约 10%，延迟低、CPU 占用少；
② 故障排查直观：路由表清晰可见，流量路径不涉及隧道，排障更直接
劣势 ① 拓扑刚性：硬性要求所有节点处于同一二层网络，无法跨子网；
② 路由表膨胀：每新增一个节点，其他所有节点均需增加一条路由条目，大规模集群下可观测性较差；
③ 不可运行时切换：Flannel 后端类型一旦设定，不建议运行时更改，切换通常需要重建集群，或者执行复杂的网络迁移操作

适用场景：所有节点位于同一 VLAN/子网的集群，且对网络性能有较高要求。

切换配置步骤

前提条件检查

二层连通性：所有节点能够直接进行 ARP 解析和以太网帧通信，中间不能有路由器阻隔，也就是说所有节点必须在一个二层子网中。

网卡选择：如节点有多块网卡，建议通过 iface 或者 regexIface 参数显式指定用于 Pod 通信的接口，避免 Flannel 选错网卡。

配置方式（以 RKE2 为例）

在 RKE2 中，通过 HelmChartConfig 覆盖 Canal 的 Flannel 后端配置。

  • 如果是新建集群

    可以在 Rancher UI 创建集群的时候，在 Additional Manifest 中添加以下的 HelmChartConfig 配置。集群创建好之后即可正常生效，无需其他操作。

  • 如果是已有集群

    • 可以直接通过 Rancher UI 的导入 YAML 功能将以下的 HelmChartConfig 配置导入集群。或者在任意 master 节点的 /var/lib/rancher/rke2/server/manifests/rke2-canal-config.yaml 路径添加 YAML 文件。
    • 切换 Backends 配置后，在 Rancher UI 删除所有 Canal Pod，使其重新创建。或者在下游集群中执行 kubectl rollout restart ds rke2-canal -n kube-system 命令重启 Canal Pod。因为在切换 Backends 之前，主机上已经生成大量旧网络规则。为了避免冲突导致 pod 访问异常，建议在重启 Canal Pod 之后再依次重启集群所有节点。
apiVersion: helm.cattle.io/v1
kind: HelmChartConfig
metadata:
  name: rke2-canal
  namespace: kube-system
spec:
  valuesContent: |-
    flannel:
      backend: "host-gw"
      iface: xxx
      # regexIface: ^ens(192|224)$

配置回滚

如切换后出现问题，将 backend 改回 "vxlan"，再次重启 Canal DaemonSet，并按同样顺序重启节点即可回滚。

选型建议

场景 推荐模式 理由
节点同网段，追求极低延迟 host-gw 性能最优，无封装开销
节点跨子网/跨云 VXLAN host-gw 无法工作，VXLAN 是唯一可行选项
生产环境，不确定底层拓扑 VXLAN 更安全的选择，兼容性最好
大规模集群（数百至上千节点） VXLAN host-gw 的路由表膨胀会带来运维负担