Utilizzo del logging dei criteri di rete


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. La registrazione dei criteri di rete consente di registrare quando una connessione è consentita o negata da un criterio di rete. La registrazione dei criteri di rete può aiutarti a risolvere i problemi relativi ai criteri di rete.

Panoramica

Con il logging dei criteri di rete, puoi:

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

I log dei criteri di rete vengono caricati in Cloud Logging per archiviazione, ricerca, analisi e generazione di avvisi, se Cloud Logging è attivo. Cloud Logging è abilitato per impostazione predefinita nei nuovi cluster. Per saperne di più, consulta Configurare il logging e il monitoraggio per GKE.

Requisiti

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

Prezzi

  • Non sono previsti costi per la generazione di log per la registrazione dei criteri di rete.
  • I log possono essere inoltrati a Pub/Sub, Cloud Storage o BigQuery. Potrebbero essere applicati costi per Pub/Sub, Cloud Storage o BigQuery. Per ulteriori informazioni, consulta la panoramica su routing e archiviazione.

Configurazione del logging dei criteri di rete

Per configurare le impostazioni di registrazione dei criteri di rete, modifica 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 separatamente il logging delle connessioni consentite e il logging delle connessioni vietate. Puoi anche attivare in modo selettivo la registrazione per alcuni criteri di rete. Di seguito è riportato un esempio della specifica NetworkLogging, con le 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

Specifiche di NetworkLogging

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

CampoTipoDescrizione
cluster.allowstruct Impostazioni per il logging delle connessioni consentite.
CampoTipoDescrizione
log bool

Se 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 sono 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 log 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.

Si verifica un errore di configurazione se imposti spec.cluster.allow.delegate su true e spec.cluster.allow.log su false.

cluster.deny struct Impostazioni per la registrazione delle connessioni negate.
CampoTipoDescrizione
log bool

Se impostato su true, le connessioni negate nel cluster vengono registrate; in caso contrario, le connessioni negate non vengono registrate.

delegate bool

Se false, tutte le connessioni rifiutate vengono registrate.

Se true, le connessioni rifiutate vengono registrate solo se il pod in cui la connessione è stata rifiutata si trova in uno spazio dei nomi con l'annotazione policy.network.gke.io/enable-deny-logging: "true".

Si verifica un errore di configurazione se imposti spec.cluster.deny.delegate su true e spec.cluster.deny.log su false.

Accesso ai log dei criteri di rete

I log dei criteri di rete vengono caricati automaticamente in Cloud Logging. Puoi accedere ai log tramite Esplora log o con 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 dei 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 posizione di Compute Engine del cluster.
    • CLUSTER_NAME: il nome del cluster.
    • PROJECT_NAME: il nome del tuo progetto Google Cloud.

Consulta Utilizzo di Esplora log per scoprire come utilizzare 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 posizione di Compute Engine del cluster.
  • CLUSTER_NAME: il nome del cluster.

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

  • Mostrare 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 esterne al cluster:

    jsonPayload.dest.instance != ""
    
  • Mostra i log corrispondenti 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 ogni nodo del cluster localmente in /var/log/network/policy_action.log*. Viene creato un nuovo file di log numerato quando il file di log corrente raggiunge i 10 MB. Vengono archiviati fino a cinque file di log precedenti.

Formato del log dei criteri di rete

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

CampoTipoDescrizione
connectionstruct Informazioni sulla connessione:
CampoTipoDescrizione
src_ipstringIndirizzo IP di origine della connessione.
src_portintPorta di origine della connessione.
dest_ipstringIndirizzo IP di destinazione della connessione.
dest_portintPorta di destinazione della connessione.
protocolstringProtocollo della connessione, che può essere tcp, udp o icmp.
directionstringDirezione della connessione, che può essere ingress o egress.
srcstruct Informazioni sull'endpoint dell'origine:
CampoTipoDescrizione
pod_namestringNome del pod, se l'origine è un pod.
pod_namespace (deprecated)stringSpazio dei nomi del pod, se l'origine è un pod. pod_namespace è deprecato. Utilizza namespace.
namespacestringSpazio dei nomi del pod, se l'origine è un pod.
workload_namestringNome del carico di lavoro, se disponibile.
workload_kindstringTipo di carico di lavoro, se il carico di lavoro di origine è disponibile.
instancestringIndirizzo IP dell'origine, se non si tratta di un pod.
deststruct Informazioni sull'endpoint della destinazione:
CampoTipoDescrizione
pod_namestringNome del pod, se la destinazione è un pod.
pod_namespace (deprecated)stringSpazio dei nomi del pod, se la destinazione è un pod. pod_namespace è deprecato. Utilizza namespace.
namespacestringSpazio dei nomi del pod, se la destinazione è un pod.
workload_namestringNome del carico di lavoro, se il carico di lavoro di destinazione è disponibile.
workload_kindstringTipo di carico di lavoro, se il carico di lavoro di destinazione è disponibile.
instancestringIndirizzo IP dell'origine, se la destinazione non è un pod.
dispositionstringDisposizione della connessione, che può essere allow o deny.
policieslist of structs

Criteri corrispondenti per le connessioni consentite dalla visualizzazione del pod applicato. Per la connessione in entrata, il pod applicato è il pod di destinazione. Per la connessione in uscita, il pod imposto è il pod di origine. Vengono registrati più criteri se una connessione corrisponde a tutti.

Questo campo è incluso solo nei log delle connessioni consentite.

CampoTipoDescrizione
namestringNome del criterio di rete corrispondente.
namespacestringSpazio dei nomi del criterio di rete corrispondente.
countintUtilizzato per l'aggregazione dei log delle query rifiutate. Il valore è sempre 1 per la connessione consentita.
node_namestringIl nodo che esegue il pod che ha generato questo messaggio di log.
timestampstringQuando si è verificato il tentativo di connessione.

Definizione di connessione

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

Log dei criteri per le connessioni negate

I record dei log per le connessioni negate non includono il campo policies perché l'API Network Policy di Kubernetes non ha criteri di rifiuto espliciti. Una connessione viene rifiutata 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 le connessioni negate

È normale che un client riprovi a effettuare una connessione rifiutata. Per evitare un logging eccessivo, le connessioni ripetutamente rifiutate in un intervallo di cinque secondi vengono aggregate in un unico messaggio di log utilizzando il campo count.

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

Record di log di esempio

Il seguente esempio di criterio di rete denominato allow-green applicato a test-service consente le connessioni a test-service da un pod denominato client-green. Implicitamente, questo criterio nega tutto il resto del traffico in entrata a test-service, incluso quello proveniente dal 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.

immagine

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 relativo alla connessione rifiutata 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 rifiutate non include il campo policies. Questo è descritto nella sezione precedente, Log dei criteri per le connessioni negate.

Il log delle connessioni negate include un campo count per aggregare le connessioni negate.

Risolvere i problemi relativi ai log delle norme di rete

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

    kubectl describe networklogging default
    

    Se la configurazione del logging non è valida, la configurazione 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 per il logging, un nodo può registrare fino a 500 collegamenti al secondo prima di iniziare a eliminare i log. I criteri di rete sul nodo continuano a essere applicati. Puoi vedere se sono stati eliminati log delle norme controllando se i contatori degli errori sono in aumento:

    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 rifiuto predefiniti

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

I log per le connessioni dei probe sono simili al seguente:

{
   "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 presenta le seguenti caratteristiche:

  • Il valore di policies.name è vuoto perché non è associato alcun criterio di rete per consentire la connessione.
  • Il valore di connection.src_ip non corrisponde a nessun pod o nodo.

Passaggi successivi