使用基于策略的网络扩展Kubernetes Deployments

编者注:今天的文章是由Nuage Networks 的产品管理总监Harmeet Sahni书写,内容是关于他们在Kubernetes贡献和Policy-Based Networking的见解。

尽管距离Kubernetes 1.0发布仅仅只有18个月,我们已经看到Kubernetes领先容器业务流程平台部署的分布式应用程序。周边充满活力的开源社区蓬勃发展是其最大原因之一。大量的Kubernetes贡献者来自不同的背景意味着我们和用户社区确信给一个开放的平台投资。像谷歌这样的公司(容器引擎),红帽子(OpenShift),和CoreOS(Tectonic)正在开发自己的基于Kubernetes的商业产品。因为它会带来更多的标准化,并提供给用户,所以这是一件好事。

K8s应用网络系统要求

把应用程序部署在Kubernetes的公司,面临的一个最大问题是如何部署和合理安排大规模的容器。他们意识到底层基础设施,包括网络和存储,需要支持分布式应用程序。由于网络基础设施的灵活性和敏捷性可以匹配应用程序本身,软件定义网络(SDN)是一个非常适合这样场景的应用。这些应用程序的网络要求包括:

  • 网络自动化
  • 分布式负载平衡和服务发现
  • 分布式安全细粒度的策略
  • QoS策略
  • 可扩展实时监控
  • 混合应用环境与服务横跨容器,VMS和裸机服务器
  • 服务插入(如防火墙)
  • 支持私有和公共云部署

K8s网络系统

Kubernetes通过APIs提供了一组核心平台服务。该平台可以通过扩展API,插件和标签几个方面实现可扩展性。这使得各种各样的基于Kubernetes集成方法和工具被开发出来,。Kubernetes承认每个部署的网络将是独一无二的。Kubernetes选择了做网络系统插件而不是试图使核心系统来处理所有这些用例。

基于Nuage Networks提供基于SDN平台的可扩展策略。该平台由一个网络策略引擎管理,抽象出与配置系统相关的复杂性。平台拥有一个带有非常丰富的路由功能和实现水平扩展的独立的SDN控制器。Nuage采用开源的Open vSwitch(OVS)与用户空间的一些增强功能的OVS数据层。就像Kubernetes,Nuage一直信奉开放作为其平台的核心宗旨。Nuage提供开放的API,允许用户实现他们的网络和集成网络服务如防火墙、负载均衡器、IPAM工具等。Nuage和Kubernetes以及其他平台一样是支持多种云平台OpenStack,VMware和容器的平台。

Nuage平台实现了能够生成VXLAN封装的Kubernates网络插件,提供Kubernates Pods和非Kubernates Pods(虚拟机服务器和裸机服务器)之间基于策略的无缝网络链接。每个Pod都有一个特定命名空间的网络IP,并且没有在 kubernetes节点上绑定。

云应用的建立使用了微服务,控制微服务之间通信的是基础要求。必须指出,这些网络策略需要控制即将到来的外部网络和服务的通信也是至关重要的。Nuage策略的抽象模使得型应用程序声明细粒度入口/出口策略更加容易。Kubernates使用Kubernates的扩展API实现了beta版的网络策略。Nuage实现了这一网络策略API解决各种各样的策略用例如下:

  • Kubernetes 命名空间隔离
  • 跨命名空间策略
  • 相同或者不同命名空间的Pods的分组策略
  • Kubernates Pods/命名空间和外部的网络/服务之间的策略

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策略是实现的可扩展性是用户考虑的一个关键问题。一些网络设置需要创建访问控制列表(ACL)条目告诉Pods它们如何相互作用。在大多数情况下,这最终导致了一个不规则堆积的ACL条目。Nuage平台可以避免这个问题,快速分配策略应用于整个Pods组。Nuage平台实现这些策略使用基于OVS的完全分布式防火墙。

监控Kubernetes Pods之间的通信流的功能对于开发和运营团队非常有用。Nuage平台的实时分析引擎能够可视化和安全的监控Kubernetes应用。用户可以得到的Pods之间的流量可视化展示,使用户很容易看到网络策略是如何生效。用户还可以得到丰富的流量和策略统计集。此外,用户可以根据策略事件阈值设置要触发的警报。

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总结

虽然在一年前我们开始从事Kubernetes一体化工作,但是感觉我们才刚刚开始。我们一直认为这是一个真正开放的社区,我们希望成为其中的一个组成部分。在GitHub上,你可以找到关于我们的Kubernetes集成的更多内容。

原文作者: Harmeet Sahni,产品管理总监,Nuage Networks

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