Mengonfigurasi gateway NAT keluar

Dengan Google Distributed Cloud, Anda dapat mengonfigurasi terjemahan alamat jaringan sumber (SNAT) sehingga traffic keluar tertentu dari cluster pengguna Anda akan mendapatkan alamat IP sumber yang dapat diprediksi.

Dokumen ini menunjukkan cara mengonfigurasi gateway NAT keluar untuk cluster pengguna.

Perhatian: Anda tidak dapat mengupgrade cluster versi 1.8.x atau 1.9.x apa pun yang telah mengaktifkan Gateway Jaringan Anthos ke versi yang lebih baru. Misalnya, Anda tidak dapat mengupgrade cluster versi 1.9.0 yang mengaktifkan Anthos Network Gateway ke versi 1.9.x, atau mengupgradenya ke versi 1.10. Anda hanya dapat mengupgrade cluster yang telah mengaktifkan Gateway Jaringan Anthos jika dibuat di versi 1.10 atau yang lebih baru. Anda dapat menghapus cluster versi 1.8.x atau versi 1.9.x, lalu membuatnya kembali dengan mengikuti petunjuk dalam dokumen ini.

Pengantar

Terkadang, Anda memiliki Pod yang berjalan di cluster pengguna yang perlu mengirim paket ke komponen yang berjalan di organisasi Anda, tetapi di luar cluster. Anda mungkin ingin mendesain komponen eksternal tersebut agar memfilter traffic jaringan yang masuk sesuai dengan sekumpulan alamat IP sumber yang sudah dikenal.

Berikut beberapa skenarionya:

• Anda memiliki firewall di depan database yang mengizinkan akses hanya berdasarkan alamat IP. Selain itu, tim yang mengelola firewall database berbeda dengan tim yang mengelola cluster pengguna.

• Beban kerja di cluster pengguna Anda harus mengakses API pihak ketiga melalui internet. Untuk alasan keamanan, penyedia API mengautentikasi dan mengizinkan traffic dengan menggunakan alamat IP sebagai identitas.

Dengan gateway NAT keluar, Anda dapat memiliki kontrol terperinci atas alamat IP sumber yang digunakan untuk traffic jaringan yang keluar dari cluster.

Harga

Penggunaan fitur ini selama pratinjau tidak dikenai biaya.

Cara kerja gateway NAT keluar

Biasanya, saat Pod mengirim paket keluar dari cluster, paket tersebut akan diterjemahkan dengan SNAT dengan alamat IP node tempat Pod berjalan.

Jika gateway NAT keluar telah diterapkan, Anda dapat menentukan bahwa paket keluar tertentu harus dikirim terlebih dahulu ke node gateway khusus. Antarmuka jaringan pada node gateway dikonfigurasi dengan dua alamat IP: alamat IP utama dan alamat IP sumber keluar.

Setelah memilih untuk menggunakan gateway NAT keluar, paket tersebut akan meninggalkan cluster dari node gateway dan SNAT diterjemahkan dengan alamat IP sumber keluar yang dikonfigurasi pada antarmuka jaringan.

Diagram berikut mengilustrasikan alur paket:

Dalam diagram sebelumnya, Anda dapat melihat alur paket yang dikirim dari Pod.

1. Pada node dengan alamat IP 192.168.1.1, Pod dengan alamat IP 10.10.10.1 menghasilkan paket keluar.

2. Paket cocok dengan aturan keluar, sehingga paket diteruskan ke node gateway.

3. Node gateway mengubah alamat IP sumber menjadi 192.168.1.100 dan mengirimkan paket keluar dari cluster.

4. Traffic yang dikembalikan akan kembali ke node gateway dengan tujuan 192.168.1.100.

5. Node gateway menggunakan conntrack untuk mengubah alamat IP tujuan menjadi 10.10.10.1.

6. Paket diperlakukan sebagai traffic dalam cluster dan diteruskan ke node asli dan dikirimkan kembali ke Pod asli.

Persona

Topik ini mengacu pada dua persona:

• Administrator cluster. Orang ini membuat cluster pengguna dan menentukan alamat IP mengambang yang akan digunakan oleh Anthos Network Gateway.

• Developer. Orang ini menjalankan workload di cluster pengguna dan membuat kebijakan keluar.

Aktifkan gateway NAT keluar

Bagian ini ditujukan untuk administrator cluster.

Untuk mengonfigurasi gateway NAT keluar, gunakan kolom enableDataplaneV2 dan advancedNetworking di file konfigurasi cluster pengguna, lalu buat satu atau beberapa objek NetworkGatewayGroup.

Di file konfigurasi cluster Anda, tetapkan kolom ini ke true:

enableDataplaneV2: true
...
advancedNetworking: true

Buat cluster pengguna.

Menentukan alamat IP mengambang

Bagian ini ditujukan untuk administrator cluster.

Pilih kumpulan alamat IP yang ingin Anda gunakan sebagai alamat sumber keluar. Ini disebut alamat IP mengambang, karena Grup Gateway Jaringan menetapkan alamat tersebut, sesuai kebutuhan, ke antarmuka jaringan node yang dipilihnya sebagai gateway keluar.

Alamat IP mengambang harus berada dalam subnet yang sama dengan alamat IP node Anda.

Kumpulan alamat IP mengambang tidak boleh tumpang-tindih dengan kumpulan alamat IP yang telah Anda tentukan untuk node.

Misalnya, subnet memiliki rentang alamat 192.168.1.0/24. Misalkan Anda telah memilih untuk menggunakan 192.168.1.1 hingga 192.168.1.99 untuk node. Lalu Anda bisa menggunakan 192.168.1.100 hingga 192.168.1.104 sebagai alamat IP mengambang.

Membuat objek NetworkGatewayGroup

Bagian ini ditujukan untuk administrator cluster.

Berikut adalah contoh manifes untuk objek NetworkGatewayGroup:

kind: NetworkGatewayGroup
apiVersion: networking.gke.io/v1
metadata:
  namespace: kube-system
  name: default
spec
  floatingIPs:
  - 192.168.1.100
  - 192.168.1.101
  - 192.168.1.102
  - 192.168.1.103
  - 192.168.1.104

Ganti array floatingIPs dengan alamat IP mengambang Anda, dan simpan manifes dalam file bernama my-ngg.yaml.

Buat objek NetworkGatewayGroup:

kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG apply -f my-ngg.yaml

Contoh kebijakan NAT keluar

Bagian ini ditujukan untuk developer.

Berikut adalah contoh resource kustom EgressNatPolicy:

kind: EgressNATPolicy
apiVersion: networking.gke.io/v1
metadata:
  name: alice-paul
spec:
  sources:
  - namespaceSelector:
      matchLabels:
        user: alice
    podSelector:
      matchLabels:
        role: frontend
  - namespaceSelector:
      matchLabels:
        user: paul
    podSelector:
      matchLabels:
        role: frontend
  action: SNAT
  destinations:
  - cidr: 8.8.8.0/24
  gatewayRef:
    name: default
    namespace: kube-system

Dalam manifes sebelumnya, kita melihat:

• Pod merupakan kandidat untuk NAT keluar jika memenuhi salah satu hal berikut:

  • Pod memiliki label role: frontend, dan Pod berada dalam namespace yang memiliki label user: alice.

  • Pod memiliki label role: frontend, dan Pod berada dalam namespace yang memiliki label user: paul.

• Traffic dari Pod kandidat ke alamat dalam rentang 8.8.8.0/24 dikirim ke gateway NAT keluar.

• Bagian gatewayRef menentukan alamat IP sumber keluar. Resource kustom EgressNATPolicy menggunakan nilai gatewayRef.name dan gatewayRef.namespace untuk menemukan objek NetworkGatewayGroup. Kebijakan ini menggunakan salah satu alamat IP mengambang NetworkGatewayGroup sebagai alamat IP sumber untuk traffic keluar. Jika ada beberapa alamat IP mengambang di NetworkGatewayGroup yang cocok, kebijakan akan menggunakan alamat IP pertama dalam daftar floatingIPs, dan mengabaikan alamat IP lainnya. Jika ada kolom yang tidak valid di bagian gatewayRef, hal ini akan menyebabkan kegagalan penerapan objek EgressNATPolicy.

Membuat objek EgressNATPolicy

Membuat manifes EgressNATPolicy Anda sendiri. Tetapkan metadata.name ke "my-policy". Simpan manifes Anda dalam file bernama my-policy.yaml.

Buat objek EgressNatPolicy:

kubectl apply --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG -f my-policy.yaml

Melihat informasi tentang kebijakan NAT keluar Anda

kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG get egressnatpolicy my-policy --output yaml

kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG get networkgatewaygroup --namespace kube-system --output yaml

kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG describe egressnatpolicy my-policy

Urutan operasi ({i>Order of operations<i})

Kebijakan NAT keluar kompatibel dengan API kebijakan jaringan. Kebijakan jaringan dievaluasi sebelum kebijakan NAT keluar. Jika kebijakan jaringan mengatakan untuk meninggalkan paket, paket tersebut akan dihapus terlepas dari kebijakan NAT keluar.

Kebijakan multi-traffic keluar

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, setiap EgressNATPolicy menggunakan alamat IP pertama dalam daftar floatingIPs dari NetworkGatewayGroup yang cocok dengan gatewayRef.name dan gatewayRef.namespace. Jika membuat beberapa kebijakan dan ingin menggunakan alamat IP yang berbeda, Anda harus membuat beberapa objek NetworkGatewayGroup, dan merujuk ke objek tersebut. Jika Anda membuat beberapa kebijakan, objek gatewayRef untuk setiap kebijakan harus unik.

Setiap resource NetworkGatewayGroup harus berisi alamat IP mengambang yang unik. Untuk mengonfigurasi beberapa objek EgressNATPolicy agar menggunakan alamat IP yang sama, gunakan gatewayRef.name dan gatewayRef.namespace yang sama untuk keduanya.

Catatan: Gateway Jaringan Anthos tidak mengizinkan Anda membuat objek gateway baru yang berisi alamat IP di spec.floatingIPs dan sudah digunakan di objek gateway yang sudah ada. Aturan ini diterapkan oleh webhook di Google Distributed Cloud versi 1.15.0 dan yang lebih baru.

Untuk menyiapkan beberapa kebijakan keluar dan beberapa objek gateway:

1. Buat objek gateway dalam namespace kube-system untuk mengelola setiap alamat IP mengambang. Biasanya, setiap kebijakan keluar harus memiliki objek gateway yang sesuai untuk memastikan alamat IP yang benar dialokasikan.

   Kemudian, verifikasi setiap objek gateway dengan kubectl untuk mendapatkan status alokasi alamat IP mengambang:

   kind: NetworkGatewayGroup
   apiVersion: networking.gke.io/v1
   metadata:
     namespace: kube-system
     name: gateway1
   spec:
     floatingIPs:
     - 192.168.1.100
   status:
     ...
     floatingIPs:
       192.168.1.100: worker1
   ---
   kind: NetworkGatewayGroup
   apiVersion: networking.gke.io/v1
   metadata:
     namespace: kube-system
     name: gateway2
   spec:
     floatingIPs:
     - 192.168.1.101
   status:
     ...
     floatingIPs:
       192.168.1.101: worker2
   ---
   kind: NetworkGatewayGroup
   apiVersion: networking.gke.io/v1
   metadata:
     namespace: kube-system
     name: gateway3
   spec:
     floatingIPs:
     - 192.168.1.102
   status:
     ...
     floatingIPs:
       192.168.1.102: worker1
   

2. Buat beberapa kebijakan yang merujuk ke objek gateway, seperti gateway1 yang dibuat pada langkah sebelumnya:

   kind: EgressNATPolicy
   apiVersion: networking.gke.io/v1
   metadata:
     name: egresspolicy1
   spec:
     ...
     gatewayRef:
       name: gateway1
       namespace: kube-system
   ---
   kind: EgressNATPolicy
   apiVersion: networking.gke.io/v1
   metadata:
     name: egresspolicy2
   spec:
     ...
     gatewayRef:
       name: gateway2
       namespace: kube-system
   ---
   kind: EgressNATPolicy
   apiVersion: networking.gke.io/v1
   metadata:
     name: egresspolicy3
   spec:
     ...
     gatewayRef:
       name: gateway3
       namespace: kube-system
   

(Opsional) Tentukan node untuk menempatkan alamat IP mengambang

Resource NetworkGatewayGroup mendukung pemilih node. Untuk menentukan subset node yang dipertimbangkan untuk menghosting alamat IP mengambang, Anda dapat menambahkan pemilih node ke objek NetworkGatewayGroup seperti yang ditunjukkan pada contoh berikut:

kind: NetworkGatewayGroup
apiVersion: networking.gke.io/v1
metadata:
  namespace: cluster-cluster1
  name: default
spec:
  floatingIPs:
  - 192.168.1.100
  - 192.168.1.101
  - 192.168.1.102
  nodeSelector:
    node-type: "egressNat"

Pemilih node cocok dengan node yang memiliki label yang ditentukan dan hanya node ini yang dipertimbangkan untuk menghosting alamat IP mengambang. Jika Anda menentukan beberapa pemilih, logikanya bersifat aditif, sehingga node harus cocok dengan setiap label agar dipertimbangkan untuk menghosting alamat IP mengambang. Jika jumlah node dengan label yang cocok tidak banyak, pemilih node dapat mengurangi kualitas ketersediaan tinggi (HA) dari penempatan alamat IP mengambang.