资讯专栏INFORMATION COLUMN

浅析 Kubernetes原生NetworkPolicy 网络策略,让更安全的容器运行环境唾手可得

jsdt / 2685人阅读

摘要:本文将主要分析原生的网络策略。笔者认为这个问题主要是因为使用者不了解网络策略的省缺行为。可选字段,字符串,策略规则类型,表示该网络策略中包含哪些类型的策略,可选为或。互相间为或的关系,满足其中一条则放行。标准,除了指定的放行外其他都禁止。

k8s中的网络策略主要分为原生 NetworkPolicy 和第三方网络插件提供的网络策略。本文将主要分析原生Networkpolicy的网络策略。

什么是网络策略

网络策略(NetworkPolicy)是一种关于 Pod 间及 Pod 与其他网络端点间所允许的通信规则的规范。NetworkPolicy 资源使用标签选择 Pod,并定义选定 Pod 所允许的通信规则。

k8s中的网络策略由实现了CNI接口的网络插件提供,网络插件监听集群中 NetworkPolicy 资源的创建/删除/更新事件生成对应的规则来控制 Pod 的流量是否放行。

常见的支持 NetworkPolicy 的网络插件有:

Calico

Cilium

Kube-router

Romana

Weave Net

默认情况下 Pod 间及 Pod 与其他网络端点间的访问是没有限制的。

如下是一个 NetworkPolicy 定义的例子,该策略的含义是阻止所有流量访问有app=web这个 label 的 Pod。


经常有人会问网络策略要怎么写,或者是这个网络策略代表了什么含义。笔者认为这个问题主要是因为使用者不了解网络策略的省缺行为。

NetworkPolicy 字段含义

NetworkPolicy 这个资源属于命名空间级别的,因此metadata 中的 namespace 不可省略,否则只会对default 命名空间下的满足条件的 Pod 生效。

下面介绍下 NetworkPolicy 中各字段的含义,并说明各字段省缺值及其含义,主要看 Spec 中的字段,
podSelector: 必填字段,Pod 的标签选择器,表示该网络策略作用于哪些 Pod。如果为空{}则表示选中本命名空间下所有 Pod。

policyTypes: 可选字段,字符串,策略规则类型, 表示该网络策略中包含哪些类型的策略,可选为"Ingress", "Egress", 或 "Ingress,Egress"。未填时,这个值依据下面的 ingress 和 egress 来定。如果该字段未设置且下面只出现了 ingress,则对 egress 不做限制。如果填了这个值,同时后续没有设定对应的规则,则认为设定的规则对应的流量全部禁止。例如:

该规则就限制了所有 Pod 的出流量。

ingress: 可选字段,数组,入站规则。互相间为或的关系,满足其中一条则放行。

ports: 可选字段,数组,放行端口信息。互相间为或的关系,如果为空表示端口不受约束,如果非空,则表示除了出现的端口放行,其他未指定的端口都禁止。

-port: 可选字段,数字,协议端口号。如果不写,表示协议所有端口。
-protocol: 可选字段,字符串,协议。允许取值为 TCP,UDP,SCTP。省缺为 TCP。

from: 可选字段,数组,放行源地址信息。互相间为或的关系,如果为空表示不约束源地址,如果非空,则表示除了出现的源地址放行外,其他源地址都禁止。

-ipBlock: 可选字段,放行 ip 段。
cidr: 标准 cidr,除了指定的cidr放行外其他都禁止。
except: 标准 cidr 字符串数组,表示前面cidr 中的放行的 cidr 段需要再排除掉 except 中指定的。

-namespaceSelector: 可选字段,namespace 的标签选择器,表示放行集群中的哪些命名空间中过来的流量。如果为空`{}`或未出现则表示选中所有命名空间。

-podSelector: 可选字段,Pod 的标签选择器,表示放行哪些 Pod 过来的流量,默认情况下从NetworkPolicy 同命名空间下的 Pod 中做筛选,如果前面设定了`namespaceSelector`则从符合条件的命名空间中的 Pod 中做筛选。如果为空`{}`则表示选中满足`namespaceSelector` 条件的所有 Pod。

egress: 可选字段,数组,出站规则。互相间为或的关系,满足其中一条就放行。

ports: 可选字段,数组,放行端口信息。互相间为或的关系,如果为空表示端口不受约束,如果非空,则表示除了出现的端口放行,其他未指定的端口都禁止。(详细字段同 ingress 中的 ports)

to: 可选字段,数组,放行目的地址信息。互相间为或的关系,如果为空表示不约束目的,如果非空,则表示除了出现的目的地址放行外,其他目的地址都禁止。(详细字段同ingress 中的 from)

介绍完 Spec 中各字段的含义及其默认行为后,做个简单的小结,NetworkPolicy 定义了放行规则,规则间是或的关系,只要命中其中一条规则就认为流量可以放行。

下面以一个kubernetes官网中的例子来回顾下前面的知识。

首先该规则指定了命名空间为 default, 选择了其中所有包含 role=db 这个 label 的 Pod,定义了入站流量规则与出站流量规则。

对于入站流量,放行源地址来自 cidr 172.17.0.0/16 除了 172.17.1.0/24 之外的流量,放行来自有project=myproject 这个label的namespace中的流量,放行 default 命名空间下有 label role=frontend 的 Pod 的流量,并限定这些流量只能访问到 role=db 这个 label 的 Pod 的 TCP 6379端口。

对于出站流量,只放行其访问目的地址属于 cidr 10.0.0.0/24 中,且端口为 TCP 5978的流量。

需要注意的是 NetworkPolicy 选中的 Pod 只能是与 NetworkPolicy 同处一个 namespace 中的 Pod,因此对于有些规则可能需要在多个命名空间中分别设置。或者使用非原生的网络策略定义,例如 Calico 中的 GlobalNetworkPolicy。

NetworkPolicy 变更历史

v1.6 以及以前的版本需要在 kube-apiserver 中开启 extensions/v1beta1/networkpolicies;

v1.7 版本 Network Policy 已经 GA,API 版本为 networking.k8s.io/v1;

v1.8 版本新增 Egress 和 IPBlock 的支持;

附录

推荐观看Securing Cluster Networking with Network Policies - Ahmet Balkan, Google

一些常见的策略样例ahmetb/kubernetes-network-policy-recipes

文章版权归作者所有,未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为,您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址:https://www.ucloud.cn/yun/32979.html

相关文章

  • Kubernetes安全三步谈:三种方法保护Kubernetes免受内部威胁

    摘要:若企业想要保护集群不受内部威胁无论是来自实际的恶意内部威胁,还是仅仅是防止错误或错误编码传播时,防御的手段非常少。不过所幸的是,有一些解决方案已经着眼于保护集群免受未经授权的内部访问。 这是关于Kubernetes安全系列三篇文章中的第二篇。在上篇文章中我们分享了如何确保企业的Kubernetes集群免受外部攻击,这篇文章中我们将分享三种保护Kubernetes免受内部威胁的方法,后续...

    ghnor 评论0 收藏0
  • Kubernetes 1.7:从完善容器编排功能到落地商业应用新跨越!

    摘要:新功能版本增加了安全性有状态的应用程序和可扩展性等功能。网络已从升级到新的组。 ​根据 Kubernetes Google Group 产品经理 Aperna Sinha 和 Kubernetes Mirantis 项目经理 Ihor Dvoretskyi 的说法,Kubernetes 1.7 中的 API aggregation 功能使用户可以在运行时添加自定义的 API 服务器,与...

    big_cat 评论0 收藏0
  • kubernetes network policy学习笔记

    摘要:不同的网络实现原理等并不能统一地支持。描述信息选择器,选定的所有的出入站流量要遵循本的约束策略类型。所有包含的中的可以与上述的端口建立连接所有下的包含的可以与上述的端口建立连接允许上述访问网段为的目的的端口。但可以做到范围的整体控制。 简介 network policy顾名思义就是对pod进行网络策略控制。 k8s本身并不支持,因为k8s有许多种网络的实现方式,企业内部可以使用简单的f...

    wuyangnju 评论0 收藏0
  • 拥抱云原生,基于eBPF技术实现Serverless节点访问K8S Service

    摘要:但事实是,并不完美,甚至存在严重的问题。容器产品拥抱正在改变云原生生态,未来容器云产品与容器产品将紧密结合业内最新进展,挖掘在网络,负载均衡,监控等领域的应用,为用户提供更好的观测定位和调优能力。Serverless容器的服务发现2020年9月,UCloud上线了Serverless容器产品Cube,它具备了虚拟机级别的安全隔离、轻量化的系统占用、秒级的启动速度,高度自动化的弹性伸缩,以及简...

    Tecode 评论0 收藏0
  • 应用开发者必须了解Kubernetes网络二三事

    摘要:在容器领域内,已毋庸置疑成为了容器编排和管理的社区标准。客户端无需连接到每个的,而是直接连接负载均衡器的地址。通过这样的操作,使用持续交付和部署方法论的快速开发和部署周期将会成为常态。 在容器领域内,Kubernetes已毋庸置疑成为了容器编排和管理的社区标准。如果你希望你所搭建的应用程序能充分利用多云(multi-cloud)的优势,有一些与Kubernetes网络相关的基本内容是你...

    刘明 评论0 收藏0

发表评论

0条评论

jsdt

|高级讲师

TA的文章

阅读更多
最新活动
阅读需要支付1元查看
<