पुस्तक "मास्टेरिंग कुबेरनेट्स। कंटेनर आर्किटेक्चर का आर्केस्ट्रा "

हाय, हब्रोज़ितेली! हमने हाल ही में कुबेरनेट्स संस्करण 1.10 पर एक पुस्तक प्रकाशित की। पोस्ट "कुबेरनेट्स के लिए नेटवर्किंग समाधान" मार्ग की समीक्षा की

नेटवर्किंग एक व्यापक विषय है। डिवाइस, चूल्हा और कंटेनरों के साथ नेटवर्क को कॉन्फ़िगर करने के कई तरीके हैं। कुबेरनेट आपको इस तक सीमित नहीं करता है। सभी कि यह मंच निर्धारित करता है एक उच्च स्तरीय नेटवर्क मॉडल है जिसमें चूल्हा के लिए एक फ्लैट पता स्थान है। इस अंतरिक्ष के भीतर, आप विभिन्न क्षमताओं के साथ और विभिन्न वातावरणों के लिए कई अच्छे समाधानों को लागू कर सकते हैं। इस खंड में, हम उनमें से कुछ को देखेंगे और यह समझने की कोशिश करेंगे कि वे कुबेरनेट्स नेटवर्क मॉडल में कैसे फिट होते हैं।

हार्डवेयर क्लस्टर में पुल बनाना

सबसे सरल वातावरण एक नंगे धातु क्लस्टर है, जो एक नियमित एल 2-स्तरीय भौतिक नेटवर्क है। कंटेनरों को ऐसे नेटवर्क से जोड़ने के लिए, आप मानक लिनक्स ब्रिज का उपयोग कर सकते हैं। यह एक बल्कि श्रमसाध्य प्रक्रिया है, जिसमें निम्न-स्तरीय लिनक्स नेटवर्क कमांड के साथ अनुभव की आवश्यकता होती है, जैसे कि brctl, ip addr, ip मार्ग, ip लिंक, nsenter, आदि। आप इस गाइड को निम्नलिखित गाइड के साथ लागू करना शुरू कर सकते हैं: blog.oddit.com/
2014/08/11 / चार-तरह-से-कनेक्ट-ए-डोकर / (लिनक्स ब्रिज डिवाइस अनुभाग के लिए देखें)।

Contiv

कॉन्टिव एक सामान्य-उद्देश्य वाला नेटवर्क ऐड-ऑन है। यह सीएनआई के माध्यम से कंटेनरों को जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसका इस्तेमाल डॉकटर (सीधे), मेसोस, डॉकर झुंड और स्वाभाविक रूप से, कुबेरनेट्स के साथ किया जा सकता है। कॉनटिव नेटवर्क नीतियों से संबंधित है और कुबेरनेट्स में एक समान वस्तु को आंशिक रूप से डुप्लिकेट करता है। इस नेटवर्क ऐड-ऑन की कुछ विशेषताएं निम्नलिखित हैं:

• libMetwork और CNI विनिर्देश में CNM के लिए समर्थन;
• एक सुविधा संपन्न नीति इंजन जो सुरक्षा और अनुमानित अनुप्रयोग परिनियोजन प्रदान करता है।
• सर्वश्रेष्ठ-इन-क्लास कंटेनर प्रदर्शन;
• मल्टी-टेनेंसी, आइसोलेशन और ओवरलैपिंग सबनेट;
• IPAM एकीकरण और सेवा खोज;
• भौतिक टोपोलॉजी का विस्तृत चयन:
  
  a) लेयर 2 प्रोटोकॉल (VLAN);
  बी) परत 3 प्रोटोकॉल (बीजीपी);
  ग) ओवरले नेटवर्क;
  डी) सिस्को एसडीएन (एसीआई);
• IPv6 समर्थन;
• स्केलेबल नीति और मार्ग आवंटन;
• निम्नलिखित सहित आवेदन टेम्पलेट्स के साथ एकीकरण:
  
  क) डॉकर-रचना;
  बी) कुबेरनेट्स तैनाती प्रबंधक;
  ग) "पूर्व - पश्चिम" प्रकार (पूर्व - पश्चिम) के माइक्रोसर्विस के बैलेंसर में निर्मित सेवाओं पर लोड संतुलन;
  d) भंडारण, अभिगम नियंत्रण (उदाहरण के लिए, etcd / consul), नेटवर्क ट्रांसमिशन और प्रबंधन के दौरान ट्रैफ़िक अलगाव।

कॉन्टिव में कई विशेषताएं हैं। यह उपकरण कई प्रकार के कार्यों को कार्यान्वित करता है और विभिन्न प्लेटफार्मों का समर्थन करता है, इसलिए मुझे यकीन नहीं है कि यह कुबेरनेट्स के लिए सबसे अच्छा विकल्प होगा।

Vswitch खोलें

ओपन vSwitch कई प्रमुख बाजार के खिलाड़ियों द्वारा समर्थित एक परिपक्व आभासी स्विच (सॉफ्टवेयर) स्विच समाधान है। ओपन वर्चुअलाइजेशन नेटवर्क (OVN) सिस्टम आपको विभिन्न वर्चुअल नेटवर्क टोपोलॉजी के निर्माण की अनुमति देता है। कुबेरनेट्स के लिए उसके पास एक विशेष ऐड-ऑन है, लेकिन इसे कॉन्फ़िगर करना बहुत मुश्किल है (देखें github.com/openvswitch/ovn-kubernetes मैनुअल)। लिनन CNI ऐड-ऑन में कम विशेषताएं हैं, लेकिन इसका कॉन्फ़िगरेशन बहुत आसान है: github.com/John-Lin/linen-cni । सनी CNI संरचना अंजीर में दिखाया गया है। 10.6।


ओपन vSwitch भौतिक सर्वर, VMs और पॉड्स / कंटेनरों को एक एकल तार्किक नेटवर्क में एकीकृत कर सकता है। यह प्रणाली ओवरले और भौतिक मोड दोनों का समर्थन करती है।

इसकी कुछ प्रमुख विशेषताएं इस प्रकार हैं:

• ट्रंक और सार्वजनिक बंदरगाहों के साथ मानक 802.1Q वीएलएएन
• उच्च स्तर के स्विच के लिए एलआईसीपी के साथ या उसके बिना बाध्यकारी एनआईसी
• NetFlow, sFlow® और बढ़ाया दृश्यता के लिए मिररिंग;
• क्यूओएस कॉन्फ़िगरेशन (सेवा की गुणवत्ता) प्लस नीतियां;
• Geneve, GRE, VXLAN, STT और LISP के माध्यम से सुरंग बनाना;
• 802.1ag में ब्रेक कंट्रोल;
• OpenFlow 1.0 प्लस कई ऐड-ऑन;
• सी और पायथन के लिए बाइंडिंग के साथ कॉन्फ़िगरेशन को संग्रहीत करने के लिए ट्रांसेक्शनल डेटाबेस;
• लिनक्स कर्नेल मॉड्यूल का उपयोग करके उच्च प्रदर्शन पुनर्निर्देशन।

Nuage Networks वीसीएस

वर्चुअलाइज्ड क्लाउड सर्विसेज (VCS) नूज का एक उत्पाद है, जो सॉफ्टवेयर-परिभाषित नेटवर्क (सॉफ्टवेयर-डिफाइंड नेटवर्किंग, एसडीएन) के निर्माण के लिए एक अच्छी तरह से स्केलेबल, नीति-आधारित प्लेटफॉर्म है। यह ओपन-ओपन vSwitch सिस्टम (डेटा पुनर्निर्देशन के लिए) और खुले मानकों पर निर्मित बहुक्रियाशील SDN नियंत्रक पर आधारित एक उद्यम-स्तरीय समाधान है।

Nuage प्लेटफ़ॉर्म कुबेरनेट्स पॉड्स और तृतीय-पक्ष वातावरण (वर्चुअल और हार्डवेयर) को पारदर्शी ओवरले नेटवर्क में जोड़ता है और आपको विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए विस्तृत नीतियों का वर्णन करने की अनुमति देता है। इसका वास्तविक समय विश्लेषण इंजन आपको कुबेरनेट अनुप्रयोगों की दृश्यता और सुरक्षा की निगरानी करने में सक्षम बनाता है।

इसके अलावा, सभी वीसीएस घटकों को कंटेनर के रूप में स्थापित किया जा सकता है। कोई विशेष हार्डवेयर आवश्यकताएँ नहीं हैं।

नहर

कैनाल दो ओपन सोर्स प्रोजेक्ट्स का मिश्रण है: केलिको और फ्लैनेल। इसलिए नाम। CoreOS टीम द्वारा विकसित फ्लानल परियोजना, कंटेनरों की नेटवर्किंग क्षमताओं से संबंधित है, जबकि कैलिको नेटवर्क नीतियों के लिए जिम्मेदार है। प्रारंभ में, उन्हें एक-दूसरे से अलग-अलग विकसित किया गया था, लेकिन उपयोगकर्ता उन्हें एक साथ उपयोग करना चाहते थे। कैनाल ओपन सोर्स प्रोजेक्ट अब अलग सीएनआई एड-ऑन के रूप में कैलिको और फलालैन स्थापित करने के लिए एक तैनाती टेम्पलेट है। कैलिको के संस्थापकों द्वारा बनाए गए, तिगेरा ने दोनों परियोजनाओं और यहां तक ​​कि नियोजित तंग एकीकरण का समर्थन किया है, लेकिन कुबेरनेट्स में अनुप्रयोगों के बीच सुरक्षित नेटवर्किंग के लिए अपने स्वयं के समाधान को जारी करने के बाद से प्राथमिकता एक एकीकृत समाधान विकसित करने के बजाय फलालैन और कैलिको के कॉन्फ़िगरेशन और एकीकरण को सरल बनाने की ओर स्थानांतरित हो गई है। अंजीर में। 10.7 नहर प्रणाली की वर्तमान स्थिति को दर्शाता है और यह कुबेरनेट्स और मेसोस जैसे ऑर्केस्ट्रेशन प्लेटफार्मों से कैसे संबंधित है।


ध्यान दें कि कुबेरनेट्स के साथ एकीकरण करते समय, नहर सीधे etcd तक नहीं पहुंचती है, लेकिन कुबेरनेट एपीआई सर्वर।

फ़लालैन का

फलालैन एक आभासी नेटवर्क है जो कंटेनर नोड्स के साथ काम करने के लिए प्रत्येक नोड को एक वर्चुअल नेटवर्क प्रदान करता है। प्रत्येक नोड पर, फ्लैनल्ड एजेंट लॉन्च किया जाता है, जो सबड क्लस्टर में संग्रहीत आरक्षित पता स्थान के आधार पर सबनेट को बढ़ाता है। कंटेनर और, के बीच पैकेट विनिमय और बड़े, नोड कई सर्वरों में से एक द्वारा किया जाता है। सबसे अधिक बार, सर्वर TUN डिवाइस पर UDP का उपयोग करता है, जो कि डिफ़ॉल्ट टनल ट्रैफिक को पोर्ट 8285 के माध्यम से (अपने फ़ायरवॉल में इसे खोलना न भूलें)।

अंजीर में। 10.8 फलालैन नेटवर्क के विभिन्न घटकों, इसके द्वारा बनाए जाने वाले आभासी नेटवर्क उपकरणों के बारे में विस्तार से वर्णन करता है, और वे docker0 पुल के माध्यम से मेजबान और चूल्हा के साथ कैसे संवाद करते हैं। यहां आप यूडीपी पैकेट्स और उनके आंदोलन को नोड्स के बीच एनकैप्सुलेट करने की प्रक्रिया भी देख सकते हैं।


अन्य नेटवर्क तकनीकों का समर्थन किया जाता है:

• vxlan - कर्नेल के अंदर VXLAN का उपयोग करते हुए पैकेट को एनकैप्सुलेट करता है;
• होस्ट-जीडब्ल्यू - रिमोट सर्वर के आईपी पते के माध्यम से सबनेट को आईपी मार्ग बनाता है। यह ध्यान देने योग्य है कि इससे फ़्लेनेल चलाने वाले सर्वरों के बीच दूसरी नेटवर्क परत पर प्रत्यक्ष कनेक्शन की आवश्यकता होती है;
• aws-vpc - अमेज़ॅन VPC रूटिंग टेबल में आईपी मार्ग बनाएं
• gce - Google कंप्यूट इंजन नेटवर्क में आईपी मार्ग बनाता है
• आवंटित - केवल सबनेट का चयन करता है, लेकिन पैकेट के पुनर्निर्देशन नहीं;
• एलिया-वीपीसी - एलिकलाउड वीपीसी रूटिंग टेबल में आईपी रूट बनाता है।

कैलिको प्रोजेक्ट

कैलीको कंटेनर और नेटवर्क सुरक्षा के बीच नेटवर्किंग के लिए एक पूर्ण समाधान है। इसे सभी प्रमुख ऑर्केस्ट्रेशन प्लेटफार्मों और रनटाइम के साथ एकीकृत किया जा सकता है:

• कुबेरनेट्स (सीएनआई के लिए ऐड-ऑन);
• मेसोस (सीएनआई के लिए ऐड-ऑन);
• डॉकर (libnework के लिए ऐड-ऑन);
• ओपनस्टैक (न्यूट्रॉन के लिए ऐड-ऑन)।

सभी सुविधाओं को संरक्षित करते हुए कैलिको को स्थानीय या सार्वजनिक क्लाउड पर भी तैनात किया जा सकता है। नेटवर्क नीतियों का अनुप्रयोग लोड पर निर्भर कर सकता है, जो स्पष्ट यातायात नियंत्रण प्रदान करता है और यह सुनिश्चित करता है कि पैकेट हमेशा वांछित गंतव्यों तक पहुंचें। केलिको स्वचालित रूप से ऑर्केस्ट्रेशन प्लेटफार्मों से नेटवर्क नीतियों को आयात कर सकता है। वास्तव में, वह कुबेरनेट्स में नेटवर्क नीतियों को लागू करने के लिए जिम्मेदार है।

रोमाना

कंटेनरों के बीच नेटवर्किंग के लिए रोमाना एक आधुनिक समाधान है। यह मूल रूप से क्लाउड में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया था और आईपी पते के प्रबंधन के लिए मानक तरीकों पर भरोसा करते हुए, तीसरी नेटवर्क परत पर संचालित होता है। रोमाना आपको लिनक्स-आधारित सर्वर का उपयोग करके गेटवे और मार्ग बनाकर पूरे नेटवर्क को अलग करने की अनुमति देता है। तीसरी नेटवर्क लेयर पर काम करने के लिए एनकैप्सुलेशन की आवश्यकता नहीं होती है। नेटवर्क नीति एक वितरित फ़ायरवॉल के रूप में सभी समापन बिंदुओं और सेवाओं पर लागू होती है। रोमाना विभिन्न क्लाउड प्लेटफार्मों के बीच ऑन-प्रिमाइसेस और हाइब्रिड परिनियोजन की सुविधा देता है, क्योंकि अब आपको वर्चुअल ओवरले नेटवर्क को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता नहीं है।

हाल ही में रोमाना वर्चुअल आईपी पते में दिखाई दिए, स्थानीय उपयोगकर्ताओं को बाहरी पते और सेवाओं के विनिर्देशों का उपयोग करते हुए, दूसरे स्तर के स्थानीय नेटवर्क में अपनी सेवाओं तक पहुंच खोलने की अनुमति देता है।

रोमाना डेवलपर्स का दावा है कि उनके दृष्टिकोण से प्रदर्शन में काफी सुधार होता है। अंजीर में। चित्र 10.9 दिखाता है कि, VXLAN इनकैप्सुलेशन से बचने के साथ-साथ, आप बहुत अधिक ओवरहेड से छुटकारा पा सकते हैं।

बुनें जाल

बुनाई नेट परियोजना की मुख्य विशेषताएं उपयोग में आसानी और कॉन्फ़िगरेशन की कमी हैं। यह VXLAN एनकैप्सुलेशन का उपयोग करता है और प्रत्येक नोड पर माइक्रो-डीएनएस स्थापित करता है। एक डेवलपर के रूप में, आप उच्च स्तर की अमूर्तता से निपटेंगे। अपने कंटेनरों का नाम रखने के बाद, बुन नेट आपको मानक बंदरगाहों से जुड़ने और उपयुक्त सेवाओं को सक्षम करने की अनुमति देगा। यह मौजूदा अनुप्रयोगों को माइक्रोसैस सर्विस और कंटेनरीकरण प्लेटफॉर्म पर माइग्रेट करने में मदद करता है। वीवे नेट कुबेरनेट्स और मेसोस के साथ काम करने के लिए एक सीएनआई ऐड-ऑन प्रदान करता है। कुबेरनेट्स 1.4 के साथ शुरू, वीवे नेट के साथ एकीकरण एक एकल कमांड के साथ पूरा किया जा सकता है जो डेमनसेट को तैनात करता है:

kubectl apply -f https://git.io/weave-kube 

प्रत्येक नोड पर होस्ट किए गए वेव नेट पॉड्स बुन नेटवर्क के लिए किसी अन्य पॉड इंस्टेंस को जोड़ने के लिए जिम्मेदार हैं। बुनाई नेट नेटवर्क नीतियों के साथ एपीआई का समर्थन करता है, समाधान को पूरा करने और आसान प्रदान करता है।

नेटवर्क नीतियों का प्रभावी उपयोग

कुबेरनेट्स नेटवर्क नीति को ट्रैफ़िक को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो विशिष्ट पॉड्स और नेमस्पेस को निर्देशित किया जाता है। सैकड़ों तैनात माइक्रोसेर्विसेज (जैसा कि अक्सर कुबेरनेट्स के साथ होता है) का प्रबंधन करते समय, चूल्हों के बीच नेटवर्किंग की बात सामने आती है। यह समझना महत्वपूर्ण है कि यह तंत्र केवल परोक्ष रूप से सुरक्षा से संबंधित है। यदि कोई हमलावर आंतरिक नेटवर्क में प्रवेश करने में सक्षम है, तो वह सबसे अधिक संभावना है कि चूल्हा का अपना उदाहरण बनाने में सक्षम होगा जो नेटवर्क नीति का पालन करेगा और अन्य चूल्हों के साथ मुक्त संचार की अनुमति देगा। पिछले अनुभाग में, हमने नेटवर्क इंटरफेस पर ध्यान केंद्रित करते हुए कुबेरनेट्स में विभिन्न नेटवर्किंग समाधानों को देखा। यहां, हम इन समाधानों के शीर्ष पर लागू नेटवर्क नीति पर ध्यान केंद्रित करेंगे, हालांकि दोनों घटक परस्पर जुड़े हुए हैं।

कुबेरनेट्स में नेटवर्क पॉलिसी आर्किटेक्चर

नेटवर्क नीति यह निर्धारित करती है कि चूल्हा के उपसमुच्चय एक दूसरे के साथ और अन्य नेटवर्क समापन बिंदुओं के साथ कैसे संपर्क कर सकते हैं। NetworkPolicy संसाधन चूल्हों का चयन करने के लिए लेबल का उपयोग करता है और अनुमति नियमों की एक सूची को परिभाषित करता है जो ट्रैफ़िक को चयनित चूल्हा उदाहरणों के लिए निर्देशित करने की अनुमति देता है (दिए गए नामस्थान में अलगाव नीति द्वारा पहले से ही अनुमति दी गई है इसके अलावा)।

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