针对 Kubernetes 容器网络的问题分析和排查，经常需要查看路由表。本文主要是分析 route 命令输出各项参数的含义，及其中经常出现的 0.0.0.0 的含义。

路由表

在容器网络为 Calico 的 kubernetes 集群机器上执行route -n命令输出如下：

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[root@node03 ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         10.161.16.200   0.0.0.0		    UG    100    0        0 eth0
10.161.16.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 eth0
10.244.113.128  10.161.16.194   255.255.255.192 UG    0      0        0 tunl0
10.244.186.192  0.0.0.0         255.255.255.192 U     0      0        0 * 
10.244.186.193  0.0.0.0         255.255.255.255 UH    0      0        0 cali687d9beb32a
......

各字段主要说明如下：

  • Destination：目标网络或目标主机
  • Gateway：网关，连接两个不同网络的设备。
  • Genmask：目的地址的子网掩码。255.255.255.255 表示目的主机，0.0.0.0 表示默认路由
  • Flags：标识 U 表示路由生效，G 表示网关，H 表示目标地址是一个主机。
  • Metric：到目标地址的跳数
  • Ref：路由被引用数
  • Use: 路由被查询次数
  • Iface：接口，去往目的地址所经出口

理解 0.0.0.0 地址

在 IPV4 地址中，0.0.0.0 通常表示未明确的、无效的目标。

在上面的情况中，目标地址为 0.0.0.0，表示没有明确制定的意思，即默认路由。路由匹配会按照掩码长度由长到短开始匹配。所以，一般默认路由的目标子网掩码为 0.0.0.0，表示最后才匹配的意思。同时 Flags 中的 G 标志，表示使用路由。

看上述代码块的第二条路由，网关中的 0.0.0.0，表示没有，无效的意思。即，本条路由不经网关。网关是从一个网络进入另一个网络的边缘设备。换句话说，命中网关是 0.0.0.0 的报文，它的目标是可能是同一网络下的其它目标地址。这时候走的是二层直连，需要发起 ARP 请求换取 MAC 地址进行发送。这条路由通常是在网卡上配置 IP 时候自动生成的。在网卡上每绑定一个 IP，就相应地生成一条这样的记录。可以看到本条路由的 Flags 并没有 G 标志。

第三条路由和第一条路由类似，当匹配到 10.244.113.128~10.244.113.191 网段区间的 IP，执行本条路由。经 tunl0 设备发往 10.161.16.194 网关（calico 场景下是另一个 kubernetes 工作节点）。

第五条路由，标志为 H，掩码是 255.255.255.255，表示目标地址是 10.244.186.193，直接发往 cali687d9beb32a，而这个设备的另一端是容器内的 eth0。这种情况也不需要网关，网关为 0.0.0.0。