当客户决定要将应用架构改变,从实体机转成虚机转成容器转向公有云,在安全方面的需求时常是不会变的。比如说企业安全政策规定对外服务之间必须要进行安全阻隔,一个业务如果出了安全状况不应横向影响到其他业务。或是一台数据库机器限制仅有指定业务的 AP 机器可以连线,其他不行。要达到上述需求有很多种做法,在虚拟化世界里当然最简单的就是微分段防火墙。想象一下,如果现在这些业务逐步都要转向容器架构,IT 建了一个 Kubernetes Cluster,这些不同的业务机器各自从实体机或虚机转为 Pod,项目建置过程中,资安单位会不会过来 Review,原本环境可以做到的安全控制,在新的容器环境内能不能达到呢?
在标准 Kubernetes 内的作法叫做 Network Policies:
以上面讨论的限制 AP 与 DB 机器间的白名单为例,我们可以撰写下面的 Network Policies 来限制 App Pods 仅能对外(egress)以 TCP 6379 port 连到 DB Pods(左方规则),而同时也限制仅有来自 App Pods 的 TCP 6379 port 网络流可以连入(ingress)DB Pods(右方规则)。
详细 YAML 文件里面的格式语法等不提,这里我要问大家:你们觉得这两条规则很好写吗?很容易维护吗?
除了采用 YAML 语法很难进行防火墙配置这个问题外,Network Policies 有很多功能限制。在 Kubernetes 内 Network Policies 的官方页面,很诚实地说明了到最新 Kubernetes 1.25 版时,Network Policies 仍尚未具备的功能。不一一说明,我们从大概 18 年开始也参与了很多客户的 K8S 生产环境初期建置,在安全控制采用 Network Policies 常会碰到的问题包括了:
- 没有 UI,以 YAML 文件的方式撰写与维护过于困难;
- Network Policies 没有安全日志(log);
- Network Policies 无法配置 deny 规则,只能设置预设 deny。也就是说,我们不能明确地阻止网络流连线,只能用白名单规则明确地允许哪些网络流可以通过;
- Network Policies 没有顺序。管理者可以针对 Pod 设定多笔规则,但不能限制哪个规则先进行比对;
- Network Policies 仅有 L4 防火墙,没有 L7 的应用识别功能,没有 IDPS 功能。
基本上,Network Policies 仅是一个最基础的安全控管功能,但要达成上述的企业需求,就是不同 Container Network Interface 方案各出奇招,透过不同客制以及自订机制来解决。Antrea 在一开始设计时,就把安全控管列为方案重点之一(在下一篇推文我会用比较仔细的方式展示以 NSX 及 Antrea 搭配后,上述的问题怎么解决)。这里我想先很简单地用一张图回应前面举例,配置由 App Pods 到 DB Pods 开放 TCP 6379 Port ,在 NSX 搭配 Antrea 的方式下怎么做:
上图内,当我们用 NSX Manager 介接了 Kubernetes Cluster 底层的 Antrea CNI 后,防火墙管理可以移到 NSX Distributed Firewall 的管理接口运作。在上面的图内大家可以看到,配置方式就如同熟悉的 UI 管理界面,我们可以采用来源、目的地、服务、Applied To、动作 (Allow/Reject)来配置防火墙规则。红框内列出的两条规则,就分别对应到前面范例内,由App Pods 对外的 Egress 以及 DB Pods 的Ingress 两组 Network Policies。
在下一篇推文,我们会用一个更简单的例子来展示 NSX 与 Antrea 结合在安全管理上的威力,包含群组配置、规则写法、以及日志记录等等。
内容来源|公众号:VMware 中国研发中心
本文作者:Colin Jao (饶康立), VMware 资深技术顾问,主要负责 VMware NSX 产品线,目前致力于网络虚拟化、分布式安全防护技术与新应用递送方案的介绍与推广。
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