Mengonfigurasi beberapa antarmuka jaringan untuk Pod

Dokumen ini menjelaskan cara mengonfigurasi Google Distributed Cloud (khusus software) untuk VMware guna menyediakan beberapa antarmuka jaringan, multi-NIC, untuk Pod Anda. Fitur multi-NIC untuk Pod dapat membantu memisahkan traffic bidang kontrol dari traffic bidang data, sehingga menciptakan isolasi antar-bidang. Antarmuka jaringan tambahan juga mengaktifkan kemampuan multicast untuk Pod Anda. Multi-NIC untuk Pod didukung untuk cluster pengguna, tetapi tidak diizinkan untuk cluster admin.

Halaman ini ditujukan untuk spesialis Jaringan yang menginstal, mengonfigurasi, dan mendukung peralatan jaringan. Untuk mempelajari lebih lanjut peran umum dan contoh tugas yang kami referensikan dalam konten Google Cloud, lihat Peran dan tugas pengguna GKE Enterprise umum.

Isolasi bidang jaringan penting bagi sistem yang menggunakan virtualisasi fungsi jaringan (NFV), seperti jaringan yang ditentukan software di jaringan area luas (SD-WAN), cloud access security broker (CASB), dan firewall generasi berikutnya (NG-FW). Jenis NFV ini mengandalkan akses ke beberapa antarmuka untuk menjaga agar bidang kontrol dan data tetap terpisah.

Konfigurasi beberapa antarmuka jaringan mendukung pengaitan antarmuka jaringan dengan kumpulan node, yang dapat memberikan manfaat performa. Misalnya, cluster dapat berisi campuran jenis node. Saat mengelompokkan mesin berperforma tinggi ke dalam satu kumpulan node, Anda dapat membuat antarmuka tambahan ke kumpulan node untuk meningkatkan alur traffic.

Menyiapkan beberapa antarmuka jaringan

Secara umum, ada tiga langkah untuk menyiapkan beberapa antarmuka jaringan untuk Pod Anda:

  1. Aktifkan multi-NIC untuk cluster pengguna Anda menggunakan kolom multipleNetworkInterfaces dan enableDataplaneV2 dalam file konfigurasi cluster.

  2. Tentukan antarmuka jaringan dengan bagian additionalNodeInterfaces dalam file konfigurasi cluster, dan buat satu atau beberapa resource kustom NetworkAttachmentDefinition.

  3. Tetapkan antarmuka jaringan ke Pod dengan anotasi k8s.v1.cni.cncf.io/networks.

Mengaktifkan multi-NIC

Aktifkan multi-NIC untuk Pod Anda dengan menetapkan kolom multipleNetworkInterfaces dan enableDataplaneV2 dalam file konfigurasi cluster pengguna ke true.

apiVersion: v1
multipleNetworkInterfaces: true
enableDataplaneV2: true
  ...

Menentukan antarmuka jaringan

Dalam file konfigurasi cluster, tentukan antarmuka jaringan node tambahan di bagian additionalNodeInterfaces.

Misalnya, berikut adalah bagian dari file konfigurasi cluster pengguna yang menampilkan antarmuka jaringan node tambahan:

apiVersion: v1
multipleNetworkInterfaces: true
enableDataplaneV2: true
network:
  serviceCIDR: "10.96.0.0/20"
  podCIDR: "192.168.0.0/16"
  vCenter:
    networkName: network-private310
  ...
  # New multiple network configs
  additionalNodeInterfaces:
  - networkName: "gke-network-1"
    ipBlockFilePath: "my-block-yaml"
    type: static

Setelah membuat cluster dengan konfigurasi sebelumnya, Anda harus membuat satu atau beberapa resource kustom NetworkAttachmentDefinition (NAD) di cluster pengguna tempat Anda menentukan antarmuka jaringan tambahan. NetworkAttachmentDefinitions sesuai dengan jaringan yang tersedia untuk Pod Anda. Contoh berikut menunjukkan manifes untuk NetworkAttachmentDefinition:

apiVersion: "k8s.cni.cncf.io/v1"
kind: NetworkAttachmentDefinition
metadata:
  name: gke-network-1
  namespace: default
spec:
  config: '{
  "cniVersion":"0.3.0",
  "type": "ipvlan",
  "master": "ens224", # defines the node interface that this Pod interface would map to
  "mode": "l2",
  "ipam": {
    "type": "whereabouts",
    "range": "172.16.0.0/24"
   }
}'

Simpan manifes sebagai file YAML, misalnya, my-nad.yaml, dan buat NetworkAttachmentDefinition:

kubectl --kubeconfig [USER_CLUSTER_KUBECONFIG] apply -f my-nad.yaml

Menetapkan antarmuka jaringan ke Pod

Gunakan anotasi k8s.v1.cni.cncf.io/networks untuk menetapkan satu atau beberapa antarmuka jaringan ke Pod. Setiap antarmuka jaringan ditentukan dengan namespace dan nama NetworkAttachmentDefinition, yang dipisahkan dengan garis miring (/). Gunakan daftar yang dipisahkan koma untuk menentukan beberapa antarmuka jaringan.

Dalam contoh berikut, dua antarmuka jaringan ditetapkan ke Pod samplepod. Antarmuka jaringan ditentukan oleh nama dua NetworkAttachmentDefinitions, gke-network-1, dan gke-network-2, yang dibuat di namespace default.

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: samplepod
  annotations:
    k8s.v1.cni.cncf.io/networks: default/gke-network-1,default/gke-network-2
spec:
  containers:
  ...

Membatasi antarmuka jaringan ke kumpulan node

Jika tidak ingin NetworkAttachmentDefinition berlaku untuk seluruh cluster, Anda dapat membatasi fungsinya ke sekumpulan node.

Anda dapat mengelompokkan node cluster menggunakan label standar yang ditetapkan ke node atau label khusus Anda sendiri. Anda kemudian dapat menentukan label node dalam manifes NetworkAttachmentDefinition menggunakan anotasi k8s.v1.cni.cncf.io/nodeSelector. Google Distributed Cloud memaksa setiap Pod yang mereferensikan resource kustom ini untuk di-deploy di node yang memiliki label ini.

apiVersion: "k8s.cni.cncf.io/v1"
kind: NetworkAttachmentDefinition
metadata:
  annotations:
    k8s.v1.cni.cncf.io/nodeSelector: LABEL_KEY=LABEL_VALUE
  name: gke-network-1
spec:
...

Contoh berikut menunjukkan label my-label=multinicNP yang ditunjukkan di NetworkAttachmentDefinition, dan memaksa deployment semua Pod yang diberi jaringan gke-network-1 ke node yang memiliki label ini.

apiVersion: "k8s.cni.cncf.io/v1"
kind: NetworkAttachmentDefinition
metadata:
  annotations:
    k8s.v1.cni.cncf.io/nodeSelector: my-label=multinicNP
  name: gke-network-1
spec:
...

Untuk menerapkan label kustom ke node, gunakan perintah kubectl label nodes:

kubectl --kubeconfig [USER_CLUSTER_KUBECONFIG] label nodes NODE_NAME LABEL_KEY=LABEL_VALUE 

Ganti kode berikut:

  • NODE_NAME: nama Node yang Anda beri label.
  • LABEL_KEY: kunci yang akan digunakan untuk label Anda.
  • LABEL_VALUE: nilai label.

Dalam contoh ini, node my-node diberi label environment=production:

kubectl --kubeconfig [USER_CLUSTER_KUBECONFIG] label nodes my-node environment=production

Masalah keamanan

NetworkAttachmentDefinition memberikan akses penuh ke jaringan, sehingga administrator cluster harus berhati-hati dalam memberikan akses pembuatan, pembaruan, atau penghapusan kepada pengguna lain. Jika NetworkAttachmentDefinition tertentu harus diisolasi, Anda dapat menentukan namespace non-default saat membuatnya, dengan hanya Pod dari namespace tersebut yang dapat mengaksesnya.

Pada diagram berikut, Pod dari namespace default tidak dapat mengakses antarmuka jaringan di namespace privileged.

Penggunaan namespace untuk mengisolasi traffic jaringan.

Plugin CNI yang didukung

Bagian ini mencantumkan plugin CNI yang didukung oleh fitur multi-NIC untuk Google Distributed Cloud. Hanya gunakan plugin berikut saat menentukan NetworkAttachmentDefinition.

Pembuatan antarmuka:

  • ipvlan
  • macvlan
  • bridge

Plugin meta:

  • portmap
  • sbr
  • tuning

Plugin IPAM:

  • host-local
  • static
  • whereabouts

Konfigurasi rute

Pod dengan satu atau beberapa NetworkAttachmentDefinitions yang ditetapkan memiliki beberapa antarmuka jaringan. Secara default, tabel perutean Pod dalam situasi ini diperluas dengan antarmuka tambahan yang tersedia secara lokal dari NetworkAttachmentDefinitions yang ditetapkan saja. Paket yang terikat ke gateway default masih dikonfigurasi untuk menggunakan antarmuka default Pod, eth0. Anda dapat mengubah perilaku ini menggunakan plugin CNI berikut:

  • sbr
  • static
  • whereabouts

Misalnya, Anda mungkin ingin sebagian besar traffic melewati gateway default, yang berarti traffic akan melewati antarmuka jaringan default. Namun, Anda ingin beberapa traffic tertentu melewati salah satu antarmuka non-default. Traffic mungkin sulit dibedakan berdasarkan IP tujuan (rute normal), karena endpoint yang sama tersedia di kedua jenis antarmuka. Dalam hal ini, pemilihan rute berbasis sumber (SBR) dapat membantu.

Plugin SBR

Plugin sbr memberi aplikasi kontrol atas keputusan perutean. Aplikasi mengontrol apa yang digunakan sebagai alamat IP sumber koneksi yang dibuatnya. Saat aplikasi memilih untuk menggunakan alamat IP NetworkAttachmentDefinition untuk IP sumbernya, paket akan masuk ke tabel pemilihan rute tambahan yang telah disiapkan sbr. Tabel perutean sbr mengirim traffic melalui gateway default-nya sendiri, yang akan melewati antarmuka NetworkAttachmentDefinition. IP gateway default di dalam tabel tersebut dikontrol dengan kolom gateway di dalam plugin whereabouts atau static. Plugin sbr berjalan sebagai plugin berantai. Untuk informasi selengkapnya tentang plugin sbr, termasuk informasi penggunaan, lihat Plugin perutean berbasis sumber.

Contoh berikut menunjukkan "gateway":"21.0.111.254" yang ditetapkan di whereabouts, dan sbr yang ditetapkan sebagai plugin berantai setelah ipvlan:

# ip route
default via 192.168.0.64 dev eth0  mtu 1500
192.168.0.64 dev eth0 scope link
# ip route list table 100
default via 21.0.111.254 dev net1
21.0.104.0/21 dev net1 proto kernel scope link src 21.0.111.1

Plugin statis dan keberadaan

Plugin whereabouts pada dasarnya adalah ekstensi dari plugin static dan keduanya memiliki konfigurasi perutean yang sama. Untuk contoh konfigurasi, lihat plugin pengelolaan alamat IP statis. Anda dapat menentukan gateway dan rute untuk ditambahkan ke tabel perutean Pod. Namun, Anda tidak dapat mengubah gateway default Pod dengan cara ini.

Contoh berikut menunjukkan penambahan "routes": [{ "dst": "172.31.0.0/16" }] di NetworkAttachmentDefinition:

# ip route
default via 192.168.0.64 dev eth0  mtu 1500
172.31.0.0/16 via 21.0.111.254 dev net1
21.0.104.0/21 dev net1 proto kernel scope link src 21.0.111.1
192.168.0.64 dev eth0 scope link

Contoh konfigurasi

Bagian ini menggambarkan beberapa konfigurasi jaringan umum yang didukung oleh fitur multi-NIC.

Satu lampiran jaringan yang digunakan oleh beberapa Pod:

Satu lampiran jaringan yang digunakan oleh beberapa pod.

Beberapa lampiran jaringan yang digunakan oleh satu Pod:

Beberapa lampiran jaringan yang digunakan oleh satu pod.

Beberapa lampiran jaringan yang mengarah ke antarmuka yang sama yang digunakan oleh satu Pod:

Beberapa lampiran jaringan yang mengarah ke antarmuka yang sama yang digunakan oleh satu pod.

Lampiran jaringan yang sama digunakan beberapa kali oleh satu Pod:

Lampiran jaringan yang sama digunakan beberapa kali oleh satu pod.

Memecahkan masalah

Jika antarmuka jaringan tambahan salah dikonfigurasi, Pod yang ditetapkan ke antarmuka tersebut tidak akan dimulai. Bagian ini menyoroti cara menemukan informasi untuk memecahkan masalah terkait fitur multi-NIC.

Memeriksa peristiwa Pod

Multus melaporkan kegagalan melalui peristiwa Pod Kubernetes. Gunakan perintah kubectl describe berikut untuk melihat peristiwa untuk Pod tertentu:

kubectl describe pod POD_NAME

Memeriksa log

Untuk setiap node, Anda dapat menemukan log Whereabouts dan Multus di lokasi berikut:

  • /var/log/whereabouts.log
  • /var/log/multus.log

Meninjau antarmuka Pod

Gunakan perintah kubectl exec untuk memeriksa antarmuka Pod Anda. Setelah NetworkAttachmentDefinitions berhasil diterapkan, antarmuka Pod akan terlihat seperti output berikut:

user@node1:~$ kubectl exec samplepod-5c6df74f66-5jgxs -- ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: net1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UNKNOWN group default
    link/ether 00:50:56:82:3e:f0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 21.0.103.112/21 scope global net1
       valid_lft forever preferred_lft forever
38: eth0@if39: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default
    link/ether 36:23:79:a9:26:b3 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
    inet 192.168.2.191/32 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever

Mendapatkan status Pod

Gunakan kubectl get untuk mengambil status jaringan untuk Pod tertentu:

kubectl get pods POD_NAME -oyaml

Berikut adalah contoh output yang menampilkan status Pod dengan beberapa jaringan:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  annotations:
    k8s.v1.cni.cncf.io/network-status: |-
      [{
          "name": "",
          "interface": "eth0",
          "ips": [
              "192.168.1.88"
          ],
          "mac": "36:0e:29:e7:42:ad",
          "default": true,
          "dns": {}
      },{
          "name": "default/gke-network-1",
          "interface": "net1",
          "ips": [
              "21.0.111.1"
          ],
          "mac": "00:50:56:82:a7:ab",
          "dns": {}
      }]
    k8s.v1.cni.cncf.io/networks: gke-network-1