Mengonfigurasi gateway NAT keluar

Dengan Google Distributed Cloud, Anda dapat mengonfigurasi penafsiran alamat jaringan sumber (SNAT) sehingga traffic keluar tertentu dari cluster pengguna Anda diberikan 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 dapat mengupgradenya ke versi 1.10. Anda hanya dapat mengupgrade cluster yang mengaktifkan Anthos Network Gateway jika cluster tersebut dibuat dalam versi 1.10 atau yang lebih baru. Anda dapat menghapus cluster versi 1.8.x atau versi 1.9.x, lalu membuatnya lagi 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 kumpulan alamat IP sumber yang terkenal.

Berikut beberapa skenarionya:

• Anda memiliki firewall di depan database yang 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. Demi alasan keamanan, penyedia API mengautentikasi dan memberikan otorisasi pada 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 akan diterjemahkan SNAT dengan alamat IP node tempat Pod berjalan.

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

Saat paket telah 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 menggambarkan 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 mengirim paket keluar dari cluster.

4. Traffic return 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 dikirim kembali ke Pod asli.

Persona

Topik ini merujuk 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 di cluster pengguna dan membuat kebijakan keluar.

Mengaktifkan gateway NAT keluar

Bagian ini ditujukan bagi administrator cluster.

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

Di file konfigurasi cluster, tetapkan kolom ini ke true:

enableDataplaneV2: true
...
advancedNetworking: true

Buat cluster pengguna.

Menentukan alamat IP floating

Bagian ini ditujukan bagi administrator cluster.

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

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

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

Misalnya, subnet memiliki rentang alamat 192.168.1.0/24. Dan misalkan Anda telah memilih untuk menggunakan 192.168.1.1 hingga 192.168.1.99 untuk node. Kemudian, Anda dapat menggunakan 192.168.1.100 hingga 192.168.1.104 sebagai alamat IP mengambang.

Membuat objek NetworkGatewayGroup

Bagian ini ditujukan bagi 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 adalah 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 mengakibatkan kegagalan penerapan objek EgressNATPolicy.

Membuat objek EgressNATPolicy

Buat 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

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 menghapus paket, paket akan dihapus terlepas dari kebijakan NAT keluar.

Beberapa kebijakan egress

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, setiap EgressNATPolicy menggunakan alamat IP pertama dalam daftar floatingIPs dari NetworkGatewayGroup yang cocok dengan gatewayRef.name dan gatewayRef.namespace. Jika Anda membuat beberapa kebijakan dan ingin menggunakan alamat IP yang berbeda, Anda perlu membuat beberapa objek NetworkGatewayGroup, dan merujuknya satu per satu. 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 memungkinkan Anda membuat objek gateway baru yang berisi alamat IP di spec.floatingIPs yang sudah digunakan di objek gateway yang ada. Aturan ini diterapkan oleh webhook di Google Distributed Cloud versi 1.15.0 dan yang lebih tinggi.

Untuk menyiapkan beberapa kebijakan egress dan beberapa objek gateway:

1. Buat objek gateway di 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) Menentukan node untuk menempatkan alamat IP floating

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 dalam 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 tambahan, sehingga node harus cocok dengan setiap label yang akan dipertimbangkan untuk menghosting alamat IP floating. Jika tidak ada banyak node dengan label yang cocok, pemilih node dapat mengurangi kualitas ketersediaan tinggi (HA) penempatan alamat IP mengambang.