Mengonfigurasi gateway NAT keluar

Version 1.28 

• Versi 1.28 (terbaru)
• Versi 1.16
• Versi 1.15
• Versi sebelumnya (tidak didukung)

Dengan GKE di VMware, Anda dapat mengonfigurasi terjemahan alamat jaringan sumber (SNAT) sehingga traffic keluar tertentu dari cluster pengguna Anda akan diberi 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 yang mengaktifkan Anthos Network Gateway 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, dan Anda juga tidak bisa mengupgradenya ke versi 1.10. Anda hanya dapat mengupgrade cluster yang mengaktifkan Anthos Network Gateway jika cluster tersebut dibuat pada 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 perlu mendesain komponen eksternal tersebut agar memfilter traffic jaringan yang masuk sesuai dengan sekumpulan alamat IP sumber yang dikenal.

Berikut ini beberapa skenarionya:

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

• Workload di cluster pengguna Anda harus mengakses API pihak ketiga melalui internet. Untuk alasan keamanan, penyedia API mengautentikasi dan mengizinkan traffic 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 diterjemahkan SNAT dengan alamat IP node tempat Pod berjalan.

Saat gateway NAT keluar tersedia, 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.

Ketika sebuah paket dipilih untuk menggunakan gateway NAT keluar, paket tersebut akan meninggalkan cluster dari node gateway dan diterjemahkan SNAT dengan alamat IP sumber keluar yang dikonfigurasi di antarmuka jaringan.

Diagram berikut mengilustrasikan alur paket:

Pada 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 akan 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 kembali 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 ini diperlakukan sebagai traffic dalam cluster dan diteruskan ke node asli dan dikirim 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 beban kerja pada 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 berikut ke true:

enableDataplaneV2: true
...
advancedNetworking: true

Buat cluster pengguna.

Menentukan alamat IP mengambang

Bagian ini ditujukan untuk administrator cluster.

Pilih sekumpulan alamat IP yang ingin Anda gunakan sebagai alamat sumber keluar. Ini disebut alamat IP mengambang, karena Grup Gateway Jaringan menetapkannya, sesuai kebutuhan, ke antarmuka jaringan node yang dipilih sebagai gateway keluar.

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

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

Misalnya, sebuah subnet memiliki rentang alamat IP 192.168.1.0/24. Dan misalkan Anda telah memilih menggunakan 192.168.1.1 hingga 192.168.1.99 untuk node. Lalu, Anda dapat 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 floating Anda, lalu 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 TrafficNatPolicy:

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 adalah kandidat untuk NAT keluar jika memenuhi salah satu hal berikut:

  • Pod memiliki label role: frontend, dan Pod berada di namespace dengan label user: alice.

  • Pod memiliki label role: frontend, dan Pod berada di namespace dengan 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 TrafficNATPolicy 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 dalam 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, penerapan objek TrafficNATPolicy akan gagal.

Membuat objek TrafficNATPolicy

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

Buat objek TrafficNatPolicy:

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

Kebijakan NAT keluar kompatibel dengan API kebijakan jaringan. Kebijakan jaringan dievaluasi sebelum kebijakan NAT keluar. Jika kebijakan jaringan menyatakan untuk melepaskan paket, paket akan dihapus terlepas dari kebijakan NAT keluar.

Beberapa kebijakan traffic keluar

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, setiap TrafficNATPolicy 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 masing-masing. Jika Anda membuat beberapa kebijakan, objek gatewayRef harus unik untuk setiap kebijakan.

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: Anthos Network Gateway tidak mengizinkan Anda membuat objek gateway baru yang berisi alamat IP di spec.floatingIPs yang sudah digunakan dalam objek gateway yang sudah ada. Aturan ini diterapkan oleh webhook di GKE di VMware versi 1.15.0 dan yang lebih tinggi.

Untuk menyiapkan beberapa kebijakan keluar dan beberapa objek gateway:

1. Buat objek gateway di namespace kube-system untuk mengelola setiap alamat IP mengambang. Biasanya, setiap kebijakan traffic 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 floating:

   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 pada 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) Menentukan node untuk menempatkan alamat IP mengambang

Resource NetworkGatewayGroup mendukung pemilih node. Untuk menentukan subset node yang dipertimbangkan untuk menghosting alamat IP floating, 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 tertentu 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 tidak ada banyak node dengan label yang cocok, pemilih node dapat mengurangi kualitas ketersediaan tinggi (HA) dari penempatan alamat IP floating.