【k8s】k8s部署网络插件Calico、创建网络策略

一、简介

01_calico简介

calico官网

• flannel实现的是网络通信 , calico的特性是在pod之间的隔离。
• 通过BGP路由，但大规模端点的拓扑计算和收敛往往需要一定的时间和计算资源。
• 纯三层的转发，中间没有任何的NAT和overlay,转发效率最好。
• Calico仅依赖三层路由可达。Calico 较少的依赖性使它能适配所有VM、Container、白盒或者混合环境场景。

02_calico网络架构

• Felix：监听ECTD中心的存储获取事件，用户创建pod后，Felix负责将其网卡、IP、MAC都设置好，然后在内核的路由表里面写一条，注明这个IP应该到这张网卡。同样如果用户制定了隔离策略，Felix同样会将该策略创建到ACL中，以实现隔离。
• BIRD：一个标准的路由程序，它会从内核里面获取哪一些IP的路由发生了变化，然后通过标准BGP的路由协议扩散到整个其他的宿主机上，让外界都知道这个IP在这里，路由的时候到这里来。
  
  IPIP工作模式：适用于互相访问的pod不在同一个网段中，跨网段访问的场景。
  
  BGP工作模式：适用于互相访问的pod在同一个网段，适用于大型网络。

二、部署网络插件Calico

01_准备

之前安装过Flannel插件，需要清理相关信息：

• master端：kubectl delete -f kube-flannel.yml
• 所有节点执行:mv /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist /mnt/

02_安装

• 建立目录
  mkdir calico
cd calico/
• 下载yaml文件：
  官网：wget https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml
  这里使用自己定义的部署文件，还是在官网基础上修改的
  #v3.16.1版本
  需要修改一下内容及镜像版本
  - name: CALICO_IPV4POOL_IPIP
  value: “off”
• 部署
  kubectl apply -f calico.yaml
  

三、创建网络策略

创建带有标签：app=nginx 的服务nginx-svc

kubectl apply -f /root/ingress/nginx-svc.yml

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-svc
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: myapp:v2

测试可以访问：

01_拒绝访问指定服务

• 设置带app=nginx标签的不能访问：
  vim deny-nginx.yml

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: deny-nginx
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: nginx

• 创建：kubectl apply -f deny-nginx.yml
  
• 测试：curl访问失败
  

02_允许指定pod访问服务

• 未创建策略前pod访问app：nginx的服务被拒绝：
  
  

• 添加标签 app:demo：
  kubectl label pod demo app=demo
  

• vim acces-demo.yml

kind: NetworkPolicy
apiVersion: networking.k8s.io/v1
metadata:
  name: access-nginx
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: nginx
  ingress:
 - from:
      - podSelector:
          matchLabels:
            app: demo

• 创建策略：kubectl apply -f acces-demo.yml

• 测试：访问成功
  

03_禁止 namespace 中所有pod之间的相互访问

• 创建命名空间demo
  kubectl create namespace demo
• 创建两个pod并交互式（命名空间为demo）
  kubectl run demo1 --image=radial/busyboxplus -it -n demo
kubectl run demo2 --image=radial/busyboxplus -it -n demo
  
• 命名空间demo中的pod可以相互访问
  
• 创建策略:vim deny-pod.yml

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: default-deny
  namespace: demo
spec:
  podSelector: {}

• kubectl apply -f deny-pod.yml
  
• 创建策略成功后：命名空间demo中的pod不能相互访问
  

04_禁止其他 namespace 访问服务

• 创建pod：可以访问
  kubectl run nginx --image=myapp:v2
  

创建策略：vim deny-ns.yml

kind: NetworkPolicy
apiVersion: networking.k8s.io/v1
metadata:
  name: deny-namespace
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
  ingress:
  - from:
    - podSelector: {}

kubectl apply -f deny-ns.yml

• 测试：访问失败
  

05_允许指定namespace访问服务

• 允许 role=prod并且ns 为 test的 pod 可以访问 run=nginx
  创建namespace为test
  kubectl create namespace test
• 为test添加标签role:prod
  kubectl label ns test role=prod
• 创建test下的pod并交互式
  kubectl run test1 --image=radial/busyboxplus -it -n test
• 测试发现不能访问（在4.1中设置带app=nginx标签的不能访问）
  
  
• 创建策略：vim acces-ns.yml

kind: NetworkPolicy
apiVersion: networking.k8s.io/v1
metadata:
  name: access-namespace
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      run: nginx
  ingress:
 - from:
    - namespaceSelector:
        matchLabels:
          role: prod

• kubectl apply -f acces-ns.yml
• 测试：成功访问
  

06_允许外网访问服务

• 带标签 app=nginx 的pod可以从外网访问到
• 创建ingress：
  vim nginx.yml

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-demo
spec:
  rules:
 - host: www1.westos.org
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: nginx-svc
          servicePort: 80

• 外网测试访问失败（提前解析www1.westos.org）
  curl www1.westos.org
• 创建策略：
  kubectl apply -f acces-ex.yml

kind: NetworkPolicy
apiVersion: networking.k8s.io/v1
metadata:
  name: web-allow-external
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: nginx
  ingress:
 - ports:
    - port: 80
    from: []

• 外网可以成功访问：