Tungsten Fabric与K8s集成指南丨创建隔离命名空间

Posted 2021-03-06

作者：吴明秘

Hi！欢迎来到Tungsten Fabric与Kubernetes集成指南系列，本文介绍如何创建隔离的命令空间，并对其网络连通性进行验证。Tungsten Fabric与K8s集成指南系列文章，由TF中文社区为您呈现，旨在帮助大家了解Tungsten Fabric与K8s集成的基础知识。大家在相关部署中有什么经验，或者遇到的问题，欢迎与我们联系。

K8s与Tungsten Fabric集成后有四种配置模式，分别为：默认模式、自定义隔离模式、命名空间隔离模式、嵌套模式。

默认模式：Tungsten Fabric创建一个由所有命名空间共享的虚拟网络，并从中分配service和pod的IP地址，在Kubernetes集群中产生的所有命名空间中的所有pod都能够彼此通信。

自定义隔离模式：管理员和应用程序开发人员可以添加注释（"opencontrail.org/network: <fq_network_name>"）来指定虚拟网络。在这个虚拟网络中，一个命令空间中的一个或所有pod将在这个虚拟网络中被启动。如果该注释是在pod上配置的，那么pod将在该网络中启动；如果注释是在命名空间中配置的，那么命名空间中的所有pod都将在该网络中启动。

命名空间隔离模式：集群管理员可以在创建新的命令空间时，添加注释（"opencontrail.org/isolation : true"）以启用命令空间隔离。因此，该命名空间中的服务不能从其他命名空间访问，除非明确定义了安全组或网络策略以允许访问，或者启动注释（"opencontrail.org/isolation.service : false"）单独允许该命名空间的service可以被其他命令空间的pod访问。

嵌套模式：Tungsten Fabric支持与基于OpenStack虚拟机部署的Kubernetes集群集成。Tungsten Fabric提供了一个可折叠的控制和数据平面，一个TF控制平面和一个网络堆栈管理和服务同时在OpenStack和Kubernetes两个集群中。有了统一的控制和数据平面，可以无缝地交互和配置这些集群，不需要单独为每个集群部署TF。

在本系列的第二篇文章中，创建的命名空间为默认模式，而创建的网络是自定义模式的虚拟网络，在本章节中将会创建隔离的命令空间，并验证其网络连通性。

创建隔离命名空间

在此将会创建一个隔离的命名空间，名为isolated-ns，具体配置文件如下：

执行kubectl的创建命令之后，对应的命名空间随即被创建。

而在TF上也会有对应的policy和虚拟网络被创建出来，分别为：

TF policy: k8s-isolated-ns-pod-service-np

这条TF policy的作用，是允许附加了该条策略的虚拟网络能够访问命令空间isolated-ns中的service clusterip。

TF network: k8s-isolated-ns-pod-network , k8s-isolated-ns-service-network

这两个网络分别使用了命名空间default里面的IPAM，所以在这个命令空间isolated-ns中默认创建出来的pod和service所分配的IP所属的IP池，与命名空间default中的一样，即pod（10.32.0.0/12）和service（10.96.0.0/12）。

验证与非隔离命令空间的网络连通性

接下来在隔离的命令空间isolated-ns中创建pod和service，验证isolated-ns与其他命令空间的连通性。

首先在default和isolated-ns两个命令空间中分别创建两个pod和一个service。

所以目前的资源为：

2个命名空间：default，isolated-ns

2个service：nginx-default (10.105.147.31)，nginx-isolated (10.97.162.157)

4个pod：
nginx-default-test01 (10.47.255.251)
nginx-default-test02 (10.47.255.250)
nginx-isolated-test01 (10.47.255.249)
nginx-isolated-test02 (10.47.255.247)

网络连通性验证流程：

1. 从命名空间default中的pod nginx-default-test01去ping其他三个pod，结果是pod nginx-default-test01只能连通同一命名空间中pod，而无法连通隔离命名空间中的pod。

2. 从命名空间isolated-ns中的pod nginx-isolated-test01去ping其他三个pod，结果是pod nginx-isolated-test01只能连通同一命名空间中pod，而无法连通其他命名空间中的pod。

   

3. 从命名空间default中的pod nginx-default-test01去curl分别在两个命令空间中的service，结果是pod nginx-default-test01只能请求default和kube-system这些非隔离命名空间中的service，而无法请求隔离命名空间中的service。

4. 从命名空间isolated-ns中的pod nginx-isolated-test01去curl分别在两个命令空间中的service，结果是pod nginx-isolated-test01只能请求default和kube-system这些非隔离命名空间中的service，而无法请求隔离命名空间中的service，即便该service在自己所在的命名空间。

所有验证结果综合起来就是，非隔离命名空间和隔离命名空间之后建的pod默认无法互访——即便在相同的IPAM中，并且非隔离命名的service可以被任何pod访问，而隔离命名空间的service默认无法被访问。

现在需要添加TF policy让pod之间，pod和service之间能够连通。

对于pod之间的访问，需要添加如下TF policy，该条policy是连接两个网络，k8s-default-pod-network与k8s-isolated-ns-pod-network。

创建完成，分别将这条Policy附加到隔离命名空间和非隔离命令空间的pod网络上，k8s-default-pod-network与k8s-isolated-ns-pod-network。

此时再进行pod之间的网络连接验证，结果是两个命名空间的pod之间已经能够通信。

对于pod与service之间的访问，需要添加如下TF policy，该条policy是允许指定网络能够访问isolated-ns的service。

创建完成后，再将这条Policy附加到隔离命名空间和非隔离命令空间的pod网络上，k8s-default-pod-network与k8s-isolated-ns-pod-network，以及隔离命名空间的service网络k8s-isolated-ns-service-network上。

此时再进行pod与service之间的网络连接验证，结果是两个命名空间的pod都可以访问到隔离命名空间中的service。

在隔离命名空间和非隔离命名空间的流量全通之后，还可以通过安全策略去做进一步的流量控制。

（作者来自深圳市天源景云科技有限公司）

“Tungsten Fabric+K8s集成指南”系列文章---

第一篇：部署准备与初始状态
第二篇：创建虚拟网络
第三篇：创建安全策略

“Tungsten Fabric+K8s轻松上手”系列文章---

第一篇：TF Carbide 评估指南--准备篇
第二篇：通过Kubernetes的服务进行基本应用程序连接
第三篇：通过Kubernetes Ingress进行高级外部应用程序连接
第四篇：通过Kubernetes命名空间实现初步的应用程序隔离
第五篇：通过Kubernetes网络策略进行应用程序微分段

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