云原生(二十三) | Kubernetes 篇之 Kubernetes 网络策略(NetworkPolicy)
Kubernetes 网络策略(NetworkPolicy)
网络策略(网络隔离策略)
指定 Pod 间的网络隔离策略,默认是所有互通。
Pod 之间互通,是通过如下三个标识符的组合来辩识的:
其他被允许的 Pods(例外:Pod 无法阻塞对自身的访问)
被允许的名称空间
IP 组块(例外:与 Pod 运行所在的节点的通信总是被允许的, 无论 Pod 或节点的 IP 地址)
一、Pod 隔离与非隔离
默认情况下,Pod 网络都是非隔离的(non-isolated),可以接受来自任何请求方的网络请求。
如果一个 NetworkPolicy 的标签选择器选中了某个 Pod,则该 Pod 将变成隔离的(isolated),并将拒绝任何不被 NetworkPolicy 许可的网络连接。
二、规约
基本信息: 同其他的 Kubernetes 对象一样,
NetworkPolicy
需要apiVersion
、kind
、metadata
字段spec:
NetworkPolicy
的 spec 字段包含了定义网络策略的主要信息:podSelector: 同名称空间中,符合此标签选择器
.spec.podSelector
的 Pod 都将应用这个NetworkPolicy
。上面的 Example 中的 podSelector 选择了role=db
的 Pod。如果该字段为空,则将对名称空间中所有的 Pod 应用这个NetworkPolicy
policyTypes:
.spec.policyTypes
是一个数组类型的字段,该数组中可以包含Ingress
、Egress
中的一个,也可能两个都包含。该字段标识了此NetworkPolicy
是否应用到 入方向的网络流量、出方向的网络流量、或者两者都有。如果不指定policyTypes
字段,该字段默认将始终包含Ingress
,当NetworkPolicy
中包含出方向的规则时,Egress
也将被添加到默认值。ingress:ingress 是一个数组,代表入方向的白名单规则。每一条规则都将允许与
from
和ports
匹配的入方向的网络流量发生。例子中的ingress
包含了一条规则,允许的入方向网络流量必须符合如下条件:Pod 的监听端口为
6379
请求方可以是如下三种来源当中的任意一种:
ipBlock 为
172.17.0.0/16
网段,但是不包括172.17.1.0/24
网段namespaceSelector 标签选择器,匹配标签为
project=myproject
podSelector 标签选择器,匹配标签为
role=frontend
egress:
egress
是一个数组,代表出方向的白名单规则。每一条规则都将允许与to
和ports
匹配的出方向的网络流量发生。例子中的egress
允许的出方向网络流量必须符合如下条件:目标端口为
5978
目标 ipBlock 为
10.0.0.0/24
网段
因此,例子中的 NetworkPolicy
对网络流量做了如下限制:
隔离了
default
名称空间中带有role=db
标签的所有 Pod 的入方向网络流量和出方向网络流量Ingress 规则(入方向白名单规则):
当请求方是如下三种来源当中的任意一种时,允许访问
default
名称空间中所有带role=db
标签的 Pod 的 6379 端口:ipBlock 为
172.17.0.0/16
网段,但是不包括172.17.1.0/24
网段namespaceSelector 标签选择器,匹配标签为
project=myproject
podSelector 标签选择器,匹配标签为
role=frontend
Egress 规则(出方向白名单规则):
当如下条件满足时,允许出方向的网络流量:
目标端口为
5978
目标 ipBlock 为
10.0.0.0/24
网段
三、to 和 from 选择器的行为
NetworkPolicy 的 .spec.ingress.from
和 .spec.egress.to
字段中,可以指定 4 种类型的标签选择器:
podSelector 选择与
NetworkPolicy
同名称空间中的 Pod 作为入方向访问控制规则的源或者出方向访问控制规则的目标namespaceSelector 选择某个名称空间(其中所有的 Pod)作为入方向访问控制规则的源或者出方向访问控制规则的目标
namespaceSelector 和 podSelector 在一个
to
/from
条目中同时包含namespaceSelector
和podSelector
将选中指定名称空间中的指定 Pod。此时请特别留意 YAML 的写法,如下所示:
该例子中,podSelector 前面没有 -
减号,namespaceSelector 和 podSelector 是同一个 from 元素的两个字段,将选中带 user=alice
标签的名称空间中所有带 role=client
标签的 Pod。但是,下面的这个 NetworkPolicy 含义是不一样的:
后者,podSelector 前面带 -
减号,说明 namespaceSelector 和 podSelector 是 from 数组中的两个元素,他们将选中 NetworkPolicy 同名称空间中带 role=client
标签的对象,以及带 user=alice
标签的名称空间的所有 Pod。
前者是交集关系(且),后者是并集关系(或)
ipBlock 可选择 IP CIDR 范围作为入方向访问控制规则的源或者出方向访问控制规则的目标。这里应该指定的是集群外部的 IP,因为集群内部 Pod 的 IP 地址是临时分配的,且不可预测。
集群的入方向和出方向网络机制通常需要重写网络报文的 source 或者 destination IP。kubernetes 并未定义应该在处理 NetworkPolicy
之前还是之后再修改 source / destination IP,因此,在不同的云供应商、使用不同的网络插件时,最终的行为都可能不一样。这意味着:
对于入方向的网络流量,某些情况下,你可以基于实际的源 IP 地址过滤流入的报文;在另外一些情况下,NetworkPolicy 所处理的 "source IP" 可能是 LoadBalancer 的 IP 地址,或者其他地址
对于出方向的网络流量,基于 ipBlock 的策略可能有效,也可能无效
四、场景
参考官网文档:
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【Lansonli】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/2d0925aaebf46edfb8d1f92cf】。文章转载请联系作者。
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