Cilium NetworkPolicy 支持¶
Kube-OVN 当前已经支持与 Cilium 集成，具体操作可以参考 Cilium集成。
在集成 Cilium 之后，就可以使用 Cilium 优秀的网络策略能力，实现对流量访问的控制。以下文档提供了对 Cilium L3 和 L4 网络策略能力的集成验证。
验证步骤¶
创建测试 Pod¶
创建 namespace test。参考以下 yaml，在 test namespace 中创建指定 label app=test 的 Pod，作为测试访问的目的 Pod。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
app: test
name: test
namespace: test
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: test
strategy:
rollingUpdate:
maxSurge: 25%
maxUnavailable: 25%
type: RollingUpdate
template:
metadata:
labels:
app: test
spec:
containers:
- image: docker.io/library/nginx:alpine
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: nginx
同样参考以下 yaml，在 default namespace 下创建指定 label app=dynamic 的 Pod 为发起访问测试的 Pod。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
app: dynamic
name: dynamic
namespace: default
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: dynamic
strategy:
rollingUpdate:
maxSurge: 25%
maxUnavailable: 25%
type: RollingUpdate
template:
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: dynamic
spec:
containers:
- image: docker.io/library/nginx:alpine
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: nginx
查看测试 Pod 以及 Label 信息:
# kubectl get pod -o wide --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES LABELS
dynamic-7d8d7874f5-9v5c4 1/1 Running 0 28h 10.16.0.35 kube-ovn-worker <none> <none> app=dynamic,pod-template-hash=7d8d7874f5
dynamic-7d8d7874f5-s8z2n 1/1 Running 0 28h 10.16.0.36 kube-ovn-control-plane <none> <none> app=dynamic,pod-template-hash=7d8d7874f5
# kubectl get pod -o wide -n test --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES LABELS
dynamic-7d8d7874f5-6dsg6 1/1 Running 0 7h20m 10.16.0.2 kube-ovn-control-plane <none> <none> app=dynamic,pod-template-hash=7d8d7874f5
dynamic-7d8d7874f5-tjgtp 1/1 Running 0 7h46m 10.16.0.42 kube-ovn-worker <none> <none> app=dynamic,pod-template-hash=7d8d7874f5
label-test1-77b6764857-swq4k 1/1 Running 0 3h43m 10.16.0.12 kube-ovn-worker <none> <none> app=test1,pod-template-hash=77b6764857
// 以下为测试访问目的 Pod
test-54c98bc466-mft5s 1/1 Running 0 8h 10.16.0.41 kube-ovn-worker <none> <none> app=test,pod-template-hash=54c98bc466
L3 网络策略测试¶
参考以下 yaml，创建 CiliumNetworkPolicy 资源:
apiVersion: "cilium.io/v2"
kind: CiliumNetworkPolicy
metadata:
name: "l3-rule"
namespace: test
spec:
endpointSelector:
matchLabels:
app: test
ingress:
- fromEndpoints:
- matchLabels:
app: dynamic
在 default namespace 下的测试 Pod 中，发起对目的 Pod 的访问，结果访问不通。 但是在 test namespace 下，测试到目的 Pod 的访问，测试正常。
default namespace 下测试结果:
# kubectl exec -it dynamic-7d8d7874f5-9v5c4 -- bash
bash-5.0# ping -c 3 10.16.0.41
PING 10.16.0.41 (10.16.0.41): 56 data bytes
--- 10.16.0.41 ping statistics ---
3 packets transmitted, 0 packets received, 100% packet loss
test namepsace 下 Pod 的测试，访问正常:
# kubectl exec -it -n test dynamic-7d8d7874f5-6dsg6 -- bash
bash-5.0# ping -c 3 10.16.0.41
PING 10.16.0.41 (10.16.0.41): 56 data bytes
64 bytes from 10.16.0.41: seq=0 ttl=64 time=2.558 ms
64 bytes from 10.16.0.41: seq=1 ttl=64 time=0.223 ms
64 bytes from 10.16.0.41: seq=2 ttl=64 time=0.304 ms
--- 10.16.0.41 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max = 0.223/1.028/2.558 ms
查看 Cilium 官方文档解释，CiliumNetworkPolicy 资源将限制控制在了 Namespace 级别。详细信息可以查看 Cilium 限制。
在有网络策略规则匹配的情况下，只有同一个 Namespace 的 Pod ，才可以按照规则进行访问，默认拒绝其他 Namespace 的 Pod 进行访问。
如果想实现跨 Namespace 的访问，需要在规则中明确指定 Namespace 信息。
参考文档，修改 CiliumNetworkPolicy 资源，增加 namespace 信息:
ingress:
- fromEndpoints:
- matchLabels:
app: dynamic
k8s:io.kubernetes.pod.namespace: default // 控制其他 Namespace 下的 Pod 访问
查看修改后的 CiliumNetworkPolicy 资源信息:
# kubectl get cnp -n test -o yaml l3-rule
apiVersion: cilium.io/v2
kind: CiliumNetworkPolicy
metadata:
name: l3-rule
namespace: test
spec:
endpointSelector:
matchLabels:
app: test
ingress:
- fromEndpoints:
- matchLabels:
app: dynamic
- matchLabels:
app: dynamic
k8s:io.kubernetes.pod.namespace: default
再次测试 default namespace 下的 Pod 访问，目的 Pod 访问正常:
# kubectl exec -it dynamic-7d8d7874f5-9v5c4 -n test -- bash
bash-5.0# ping -c 3 10.16.0.41
PING 10.16.0.41 (10.16.0.41): 56 data bytes
64 bytes from 10.16.0.41: seq=0 ttl=64 time=2.383 ms
64 bytes from 10.16.0.41: seq=1 ttl=64 time=0.115 ms
64 bytes from 10.16.0.41: seq=2 ttl=64 time=0.142 ms
--- 10.16.0.41 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max = 0.115/0.880/2.383 ms
使用标准的 Kubernetes 网络策略 networkpolicy，测试结果显示 Cilium 同样将访问限制在同一个 Namespace 内，跨 Namespace 的访问是禁止的。
这点与 Kube-OVN 实现是不同的。Kube-OVN 支持标准的 k8s 网络策略，限制了具体 Namespace 下的目的 Pod，但是对源地址 Pod，是没有 Namespace 限制的，任何 Namespace 下符合限制规则的 Pod，都可以实现对目的 Pod 的访问。
L4 网络策略测试¶
参考以下 yaml，创建 L4 层的网络策略资源:
apiVersion: "cilium.io/v2"
kind: CiliumNetworkPolicy
metadata:
name: "l4-rule"
namespace: test
spec:
endpointSelector:
matchLabels:
app: test
ingress:
- fromEndpoints:
- matchLabels:
app: dynamic
toPorts:
- ports:
- port: "80"
protocol: TCP
测试相同 Namespace 下，符合网络策略规则的 Pod 的访问
# kubectl exec -it -n test dynamic-7d8d7874f5-6dsg6 -- bash
bash-5.0# ping -c 3 10.16.0.41
PING 10.16.0.41 (10.16.0.41): 56 data bytes
--- 10.16.0.41 ping statistics ---
3 packets transmitted, 0 packets received, 100% packet loss
bash-5.0#
bash-5.0# curl 10.16.0.41:80
<html>
<head>
<title>Hello World!</title>
<link href='//fonts.googleapis.com/css?family=Open+Sans:400,700' rel='stylesheet' type='text/css'>
<style>
body {
background-color: white;
text-align: center;
padding: 50px;
font-family: "Open Sans","Helvetica Neue",Helvetica,Arial,sans-serif;
}
#logo {
margin-bottom: 40px;
}
</style>
</head>
<body>
<h1>Hello World!</h1>
<h3>Links found</h3>
<h3>I am on test-54c98bc466-mft5s</h3>
<h3>Cookie =</h3>
<b>KUBERNETES</b> listening in 443 available at tcp://10.96.0.1:443<br />
<h3>my name is hanhouchao!</h3>
<h3> RequestURI='/'</h3>
</body>
</html>
相同 Namespace 下，不符合网络策略规则的 Pod 访问测试
# kubectl exec -it -n test label-test1-77b6764857-swq4k -- bash
bash-5.0# ping -c 3 10.16.0.41
PING 10.16.0.41 (10.16.0.41): 56 data bytes
--- 10.16.0.41 ping statistics ---
3 packets transmitted, 0 packets received, 100% packet loss
bash-5.0#
bash-5.0# curl -v 10.16.0.41:80 --connect-timeout 10
* Trying 10.16.0.41:80...
* After 10000ms connect time, move on!
* connect to 10.16.0.41 port 80 failed: Operation timed out
* Connection timeout after 10001 ms
* Closing connection 0
curl: (28) Connection timeout after 10001 ms
网络策略生效后，跨 Namespace 的访问，依然是被禁止的，跟 L3 网络策略测试结果一致。
在 L4 网络规则生效后，ping 无法使用，但是符合策略规则的 TCP 访问，是可以正常执行的。
关于 ICMP 的限制，可以参考官方说明 L4 限制说明。
L7 网络策略测试¶
chaining 模式下，L7 网络策略目前是存在问题的。在 Cilium 官方文档中，对这种情况给出了说明，参考 Generic Veth Chaining。
这个问题使用 issue 12454 跟踪，目前还没有解决。
创建日期: 2022年8月2日