Как работать с сетями в Kubernetes

1️⃣ Как кратко ответить

В Kubernetes сети управляются через Network Policies, которые определяют правила доступа между подами и внешними ресурсами. Kubernetes использует модель плоской сети, где каждый под имеет уникальный IP-адрес. Для управления сетевым трафиком и обеспечения безопасности используются CNI-плагины, такие как Calico или Flannel. Сетевые политики позволяют контролировать входящий и исходящий трафик на уровне подов.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Kubernetes предоставляет мощные возможности для управления сетями, которые позволяют организовать взаимодействие между подами, а также между подами и внешними ресурсами. Основные компоненты сетевой модели Kubernetes включают в себя:

• Плоская сеть: Каждый под в Kubernetes получает уникальный IP-адрес, что позволяет подам общаться друг с другом напрямую, как если бы они находились в одной сети. Это упрощает сетевую архитектуру и устраняет необходимость в NAT (Network Address Translation) между подами.

• CNI (Container Network Interface): Kubernetes использует CNI-плагины для настройки сетевых интерфейсов контейнеров и управления сетевыми политиками. Популярные CNI-плагины включают Calico, Flannel, Weave Net и другие. Эти плагины обеспечивают различные функции, такие как маршрутизация, безопасность и управление трафиком.

• Network Policies: Это объект Kubernetes, который позволяет определять правила сетевого доступа между подами. Сетевые политики могут ограничивать входящий и исходящий трафик на уровне подов, обеспечивая безопасность и изоляцию. Например, можно создать политику, которая разрешает доступ к поду только с определенных IP-адресов или из определенных namespace.

Пример использования сетевой политики в Kubernetes:

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-specific-namespace
  namespace: default
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      role: db
  ingress:
  - from:
    - namespaceSelector:
        matchLabels:
          name: frontend
    ports:
    - protocol: TCP
      port: 3306

• apiVersion: networking.k8s.io/v1: Указывает версию API для сетевых политик.
• kind: NetworkPolicy: Определяет, что создается объект сетевой политики.
• metadata: Содержит метаданные, такие как имя политики и namespace, в котором она применяется.
• spec: Основная спецификация сетевой политики.
  • podSelector: Определяет, к каким подам применяется политика. В данном случае, политика применяется к подам с меткой role: db.
  • ingress: Описывает правила входящего трафика.
    • from: Указывает источники, откуда разрешен трафик. Здесь разрешен трафик из namespace с меткой name: frontend.
    • ports: Определяет, на какие порты разрешен трафик. В данном случае, разрешен трафик на порт 3306 по протоколу TCP.

Сетевые политики позволяют детально контролировать сетевой трафик, обеспечивая безопасность и изоляцию в кластере Kubernetes. Это особенно важно в многопользовательских средах, где необходимо ограничивать доступ между различными компонентами приложения.