Utilizzo del logging dei criteri di rete

Autopilot Standard

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Questa pagina spiega come utilizzare il logging dei criteri di rete per Google Kubernetes Engine (GKE). I criteri di rete di Kubernetes specificano il traffico di rete che i pod possono inviare e ricevere. Il logging dei criteri di rete consente di registrare quando una connessione viene consentita o rifiutata da un criterio di rete. Il logging dei criteri di rete può aiutarti a risolvere i problemi relativi ai criteri di rete.

Panoramica

Con il logging dei criteri di rete è possibile:

• Verifica che i criteri di rete funzionino come previsto.
• Scopri quali pod nel tuo cluster comunicano con internet.
• Capire quali spazi dei nomi comunicano tra loro.
• Riconoscere un attacco Denial of Service.

Se Cloud Logging è abilitato, i log dei criteri di rete vengono caricati in Cloud Logging per l'archiviazione, la ricerca, l'analisi e gli avvisi. Cloud Logging è abilitato per impostazione predefinita nei nuovi cluster. Per ulteriori informazioni, consulta Configurazione del logging e del monitoraggio per GKE.

Requisiti

• Il logging dei criteri di rete è disponibile solo per i cluster che utilizzano GKE Dataplane V2.
• Il logging dei criteri di rete richiede Google Cloud CLI 303.0.0 o versioni successive.
• Il logging dei criteri di rete non è supportato con i pool di nodi di Windows Server.

Prezzi

• Non sono previsti costi per la generazione di log per il logging dei criteri di rete.

• Se archivi i log in Cloud Logging, si applicano i costi standard di Cloud Logging.

• I log possono essere ulteriormente instradati a Pub/Sub, Cloud Storage o BigQuery. Potrebbero essere applicati dei costi per Pub/Sub, Cloud Storage o BigQuery. Per ulteriori informazioni, consulta Panoramica su routing e archiviazione.

Configurazione del logging dei criteri di rete

Puoi configurare le impostazioni di logging dei criteri di rete modificando l'oggetto NetworkLogging nel cluster. GKE crea automaticamente un oggetto NetworkLogging denominato default nei nuovi cluster Dataplane V2. Può esserci un solo oggetto NetworkLogging per cluster e non può essere rinominato.

Puoi configurare il logging delle connessioni consentite e quello delle connessioni negate separatamente. Puoi anche abilitare il logging in modo selettivo per alcuni criteri di rete. Di seguito è riportato un esempio della specifica NetworkLogging, con impostazioni specificate per registrare tutte le connessioni consentite e negate:

kind: NetworkLogging
apiVersion: networking.gke.io/v1alpha1
metadata:
  name: default
spec:
  cluster:
    allow:
      log: true
      delegate: false
    deny:
      log: true
      delegate: false

Utilizza kubectl per modificare la configurazione:

kubectl edit networklogging default

Nota: se utilizzi i criteri di rete per limitare il traffico all'interno di Cloud Service Mesh, esegui il deployment dei criteri di rete prima di attivare Cloud Service Mesh in uno spazio dei nomi. In caso contrario, potrebbero essere già state stabilite connessioni a lunga esecuzione tra i pod nel mesh e l'attivazione di nuovi criteri di rete non chiude le connessioni esistenti.

Specifica NetworkLogging

La specifica dell'oggetto NetworkLogging è in formato YAML. Questo formato è descritto nella seguente tabella:

Campo	Tipo	Descrizione
cluster.allow	struct	Impostazioni per il logging delle connessioni consentite. Campo Tipo Descrizione log bool Se il criterio viene impostato su true, le connessioni consentite nel cluster vengono registrate; in caso contrario, le connessioni consentite non vengono registrate. I criteri di rete che selezionano il pod e hanno una regola corrispondente alla connessione sono elencati nel messaggio di log. delegate bool Se false, vengono registrate tutte le connessioni consentite. Se più criteri di rete consentono una connessione, tutti i criteri corrispondenti vengono elencati nel messaggio di log. Se true, le connessioni consentite vengono registrate solo se sono consentite da un criterio di rete con l'annotazione di logging policy.network.gke.io/enable-logging: "true". Se più criteri di rete consentono una connessione, tutti i criteri corrispondenti con l'annotazione enable-logging sono elencati nel messaggio di log. Se imposti spec.cluster.allow.delegate su true e spec.cluster.allow.log su false, si verifica un errore di configurazione.
cluster.deny	struct	Impostazioni per il logging delle connessioni negate. Campo Tipo Descrizione log bool Se il criterio viene impostato su true, le connessioni negate nel cluster vengono registrate; in caso contrario, le connessioni negate non vengono registrate. delegate bool Se false, vengono registrate tutte le connessioni negate. Se true, le connessioni negate vengono registrate solo se il pod in cui è stata negata la connessione si trova in uno spazio dei nomi con l'annotazione policy.network.gke.io/enable-deny-logging: "true". Se imposti spec.cluster.deny.delegate su true e spec.cluster.deny.log su false, si verifica un errore di configurazione.

Accesso ai log dei criteri di rete

I log dei criteri di rete vengono caricati automaticamente in Cloud Logging. Puoi accedere ai log mediante Esplora log o Google Cloud CLI. Puoi anche indirizzare i log a un sink.

Cloud Logging

1. Vai alla pagina Esplora log nella console Google Cloud.

   Vai a Esplora log

2. Fai clic su Query Builder.

3. Utilizza la seguente query per trovare tutti i record di log dei criteri di rete:

   resource.type="k8s_node"
   resource.labels.location="CLUSTER_LOCATION"
   resource.labels.cluster_name="CLUSTER_NAME"
   logName="projects/PROJECT_NAME/logs/policy-action"
   

   Sostituisci quanto segue:

   • CLUSTER_LOCATION: la località Compute Engine del cluster.
   • CLUSTER_NAME: il nome del tuo cluster.
   • PROJECT_NAME: il nome del tuo progetto Google Cloud.

Per scoprire come utilizzare Esplora log, consulta Utilizzo di Esplora log.

Puoi anche creare una query utilizzando Query Builder. Per creare una query per i log dei criteri di rete, seleziona policy-action nell'elenco a discesa Nome log. Se non sono disponibili log, policy-action non viene visualizzato nell'elenco a discesa.

gcloud

Trova tutti i record dei log dei criteri di rete:

gcloud logging read --project "PROJECT_NAME" 'resource.type="k8s_node"
    resource.labels.location="CLUSTER_LOCATION"
    resource.labels.cluster_name="CLUSTER_NAME"
    logName="projects/PROJECT_NAME/logs/policy-action"'

Sostituisci quanto segue:

• PROJECT_NAME: il nome del tuo progetto Google Cloud.
• CLUSTER_LOCATION: la località Compute Engine del cluster.
• CLUSTER_NAME: il nome del tuo cluster.

Puoi aggiungere altre condizioni per filtrare i risultati. Ad esempio:

• Mostra i log in un determinato periodo di tempo:

  timestamp>="2020-06-22T06:30:51.128Z"
  timestamp<="2020-06-23T06:30:51.128Z"
  

• Mostra i log per le connessioni negate:

  jsonPayload.disposition="deny"
  

• Mostra i log di un deployment denominato "redis":

  jsonPayload.dest.pod_name=~"redis"
  jsonPayload.dest.pod_namespace="default"
  

• Mostra i log per le connessioni cluster-esterne:

  jsonPayload.dest.instance != ""
  

• Mostra i log che corrispondono a un determinato criterio di rete, in questo caso "allow-frontend-to-db":

  jsonPayload.policies.name="allow-frontend-to-db"
  jsonPayload.policies.namespace="default"
  

Se utilizzi un cluster Standard, puoi anche trovare i log dei criteri di rete generati su ciascun nodo del cluster localmente all'indirizzo /var/log/network/policy_action.log*. Quando il file di log attuale raggiunge i 10 MB, viene creato un nuovo file di log. Vengono archiviati fino a cinque file di log precedenti.

Formato del log dei criteri di rete

I record di log dei criteri di rete sono in formato JSON. Questo formato è descritto nella seguente tabella:

Campo	Tipo	Descrizione
connection	struct	Informazioni di connessione: Campo Tipo Descrizione src_ip string Indirizzo IP di origine della connessione. src_port int Porta di origine della connessione. dest_ip string Indirizzo IP di destinazione della connessione. dest_port int Porta di destinazione della connessione. protocol string Protocollo di connessione, che può essere tcp, udp o icmp. direction string Direzione della connessione, che può essere ingress o egress.
src	struct	Informazioni endpoint dell'origine: Campo Tipo Descrizione pod_name string Nome del pod, se l'origine è un pod. pod_namespace (deprecated) string Spazio dei nomi del pod, se l'origine è un pod. L'API pod_namespace è deprecata, utilizza namespace. namespace string Spazio dei nomi del pod, se l'origine è un pod. workload_name string Nome del carico di lavoro, se quello di origine è disponibile. workload_kind string Tipo di carico di lavoro, se quello di origine è disponibile. instance string Indirizzo IP dell'origine, se l'origine non è un pod.
dest	struct	Informazioni endpoint della destinazione: Campo Tipo Descrizione pod_name string Nome del pod, se la destinazione è un pod. pod_namespace (deprecated) string Spazio dei nomi del pod, se la destinazione è un pod. L'API pod_namespace è deprecata, utilizza namespace. namespace string Spazio dei nomi del pod, se la destinazione è un pod. workload_name string Nome del carico di lavoro, se quello di destinazione è disponibile. workload_kind string Tipo di carico di lavoro, se il carico di lavoro di destinazione è disponibile. instance string Indirizzo IP dell'origine, se la destinazione non è un pod.
disposition	string	Disposizione della connessione, che può essere allow o deny.
policies	list of structs	Criteri corrispondenti per le connessioni consentite dalla vista del pod applicato. Per la connessione in entrata, il pod applicato è il pod di destinazione. Per la connessione in uscita, il pod applicato è il pod di origine. Vengono registrati più criteri se tutti i criteri corrispondono a una connessione. Questo campo è incluso solo nei log delle connessioni consentite. Campo Tipo Descrizione name string Nome del criterio di rete corrispondente. namespace string Spazio dei nomi del criterio di rete corrispondente.
count	int	Utilizzato per l'aggregazione dei log delle query negate. Il valore è sempre 1 per la connessione consentita.
node_name	string	Il nodo che esegue il pod che ha generato questo messaggio di log.
timestamp	string	Quando si è verificato il tentativo di connessione.

Nota: namespace, workload_name e workload_kind sono disponibili nelle seguenti versioni:

• da 1.20.10-gke.2200 a 1,21
• da 1.21.4-gke.2300 a 1,22
• 1.22.1-gke.1700 e versioni successive

Definizione di connessione

Per i protocolli orientati alla connessione come TCP, viene creato un log per ogni connessione consentita o negata. Per protocolli come UDP e ICMP che non sono orientati alla connessione, i pacchetti vengono raggruppati in connessioni basate su finestre temporali.

Log dei criteri per le connessioni negate

I record di log per le connessioni negate non includono il campo policies perché l'API dei criteri di rete di Kubernetes non ha criteri di negazione espliciti. Una connessione viene negata se un pod è coperto da uno o più criteri di rete, ma nessuno dei criteri consente la connessione. Ciò significa che nessun criterio è individualmente responsabile di una connessione bloccata.

Aggregazione dei log per connessioni negate

Capita spesso che un client ripeta una connessione rifiutata. Per evitare un logging eccessivo, le connessioni rifiutate ripetute in una finestra di cinque secondi vengono aggregate in un unico messaggio di log utilizzando il campo count.

Le connessioni negate successive vengono aggregate a un messaggio di log precedente se src_ip, dest_ip, dest_port, protocol,e direction della connessione corrispondono alla prima connessione negata. Tieni presente che src_port delle connessioni successive non deve corrispondere perché le connessioni tentate potrebbero provenire da una porta diversa. Il messaggio di log aggregato include il valore src_prt della prima connessione negata all'inizio della finestra di aggregazione.

Esempi di record di log

Il seguente criterio di rete di esempio, denominato allow-green, applicato a test-service, consente le connessioni a test-service da un pod denominato client-green. Questo criterio nega implicitamente tutto il traffico in entrata verso test-service, incluso il pod client-red.

  apiVersion: networking.k8s.io/v1
  kind: NetworkPolicy
  metadata:
    name: allow-green
    namespace: default
    annotations:
      policy.network.gke.io/enable-logging: "true"
  spec:
    podSelector:
      matchLabels:
        app: test-service
    ingress:
    - from:
      - podSelector:
          matchLabels:
            app: client-green
    policyTypes:
    - Ingress

Questo diagramma mostra l'effetto del criterio allow-green su due connessioni a test-service. Il criterio allow-green consente la connessione da client-green. Poiché nessun criterio consente la connessione da client-red, la connessione viene negata.

Il log per la connessione consentita da client-green ha il seguente aspetto:

{
   "connection":{
      "src_ip":"10.84.0.252",
      "dest_ip":"10.84.0.165",
      "src_port":52648,
      "dest_port":8080,
      "protocol":"tcp",
      "direction":"ingress"
   },
   "disposition":"allow",
   "policies":[
      {
         "name":"allow-green",
         "namespace":"default"
      }
   ],
   "src":{
      "pod_name":"client-green-7b78d7c957-68mv4",
      "pod_namespace":"default",
      "namespace":"default",
      "workload_name":"client-green-7b78d7c957",
      "workload_kind":"ReplicaSet"
   },
   "dest":{
      "pod_name":"test-service-745c798fc9-sfd9h",
      "pod_namespace":"default",
      "namespace":"default",
      "workload_name":"test-service-745c798fc9",
      "workload_kind":"ReplicaSet"
   },
   "count":1,
   "node_name":"gke-demo-default-pool-5dad52ed-k0h1",
   "timestamp":"2020-06-16T03:10:37.993712906Z"
}

Il log per la connessione negata da client-red ha il seguente aspetto:

{
   "connection":{
      "src_ip":"10.84.0.180",
      "dest_ip":"10.84.0.165",
      "src_port":39610,
      "dest_port":8080,
      "protocol":"tcp",
      "direction":"ingress"
   },
   "disposition":"deny",
   "src":{
      "pod_name":"client-red-5689846f5b-b5ccx",
      "pod_namespace":"default",
      "namespace":"default",
      "workload_name":"client-red-5689846f5b",
      "workload_kind":"ReplicaSet"
   },
   "dest":{
      "pod_name":"test-service-745c798fc9-sfd9h",
      "pod_namespace":"default",
      "namespace":"default",
      "workload_name":"test-service-745c798fc9",
      "workload_kind":"ReplicaSet"
   },
   "count":3,
   "node_name":"gke-demo-default-pool-5dad52ed-k0h1",
   "timestamp":"2020-06-15T22:38:32.189649531Z"
}

Tieni presente che il log delle connessioni negate non include il campo policies. Questa operazione è descritta nella sezione precedente Log dei criteri per le connessioni negate.

Il log delle connessioni negate include un campo count per l'aggregazione delle connessioni negate.

Risoluzione dei problemi relativi ai log dei criteri di rete

1. Verifica la presenza di eventi di errore nell'oggetto NetworkLogging:

   kubectl describe networklogging default
   

   Se la configurazione del logging non è valida, non verrà applicata e verrà segnalato un errore nella sezione degli eventi:

   Name:         default
   Namespace:
   Labels:       addonmanager.kubernetes.io/mode=EnsureExists
   Annotations:  API Version:  networking.gke.io/v1alpha1
   Kind:         NetworkLogging
   Metadata:
     Creation Timestamp:  2020-06-20T05:54:08Z
     Generation:          8
     Resource Version:    187864
     Self Link:           /apis/networking.gke.io/v1alpha1/networkloggings/default
     UID:                 0f1ddd6e-4193-4295-9172-baa6a52aa6e6
   Spec:
     Cluster:
       Allow:
         Delegate:  true
         Log:       false
       Deny:
         Delegate:  false
         Log:       false
   Events:
     Type     Reason                 Age                From                                                               Message
     ----     ------                 ----               ----                                                               -------
     Warning  InvalidNetworkLogging  16s (x3 over 11h)  network-logging-controller, gke-anthos-default-pool-cee49209-0t09  cluster allow log action is invalid: delegate cannot be true when log is false
     Warning  InvalidNetworkLogging  16s (x3 over 11h)  network-logging-controller, gke-anthos-default-pool-cee49209-80fx  cluster allow log action is invalid: delegate cannot be true when log is false
   

2. Per limitare l'utilizzo della CPU speso per il logging, un nodo può registrare fino a 500 connessioni al secondo prima di iniziare a eliminare i log. I criteri di rete sul nodo sono ancora in fase di applicazione. Puoi verificare se sono presenti log dei criteri eliminati controllando se i contatori di errori stanno incrementando:

   kubectl exec ANETD_POD_NAME -n kube-system -- curl -s http://localhost:9990/metrics |grep policy_logging
   

   Sostituisci ANETD_POD_NAME con il nome di un pod anetd. Controlla ogni nodo. anetd è il controller di rete per Dataplane V2.

I log senza nome vengono visualizzati per i pod con criteri di negazione predefiniti

I probe di attività, idoneità e avvio richiedono che il pod accetti le connessioni Ingress effettuate dai probe da kubelet. Per garantire che questi probe funzionino correttamente, GKE consente automaticamente il traffico di probe al pod selezionato come configurato per il pod, a prescindere dai criteri di rete applicati al pod. Non puoi modificare questo comportamento.

I log per le connessioni del probe sono simili ai seguenti:

{
   "connection":{
      "src_ip":"10.88.1.1",
      "dest_ip":"10.88.1.4",
      "src_port":35848,
      "dest_port":15021,
      "protocol":"tcp",
      "direction":"ingress"
   },
   "disposition":"allow",
   "src":{
      "instance":"10.88.1.1"
   },
   "dest":{
      "pod_name":"testpod-745c798fc9-sfd9h",
      "pod_namespace":"default",
      "namespace":"default",
      "workload_name":"testpod-745c798fc9",
      "workload_kind":"ReplicaSet"
   },
   "count":1,
   "policies": [
     {
       "name":""
     }
    ],
   "node_name":"gke-demo-default-pool-5dad52ed-k0h1",
   "timestamp":"2021-04-01T12:42:32.1898720941Z"
}

Il log ha le seguenti caratteristiche:

• Il valore policies.name è vuoto perché non esiste un criterio di rete associato che consenta la connessione.
• Il valore di connection.src_ip non corrisponde ad alcun pod o nodo.

Passaggi successivi

• Scopri come visualizzare e analizzare i log con Cloud Logging.
• Implementare approcci comuni per limitare il traffico utilizzando i criteri di rete.

• Scopri come visualizzare la connettività dei carichi di lavoro con GKE Dataplane V2.