Descubra como otimizar seu cluster Kubernetes com o plugin de rede Calico

Olá mundo DevOps!

Nesse post irei mostrar como se comporta um cluster Kubernetes quando trabalhamos com nós de trabalho divididos em várias instâncias cloud como Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP), Microsoft Azure e até mesmo uma cloud onpremise usando o Openstack.

O que irá tornar isso possível são os plugins conhecidos como add-ons que implementam recursos dentro do cluster como:

• DNS: implementa um serviço de tradução de endereço de IP.
• Dashboard: uma interface de uso geral, baseada na web para clusters do Kubernetes. Ele permite que os usuários gerenciem e solucionem problemas de aplicativos em execução no cluster.
• Monitoramento de recurso de contêiner: registra métricas genéricas de séries temporais sobre contêineres em um banco de dados central e fornece uma interface de usuário para navegação entre seus dados.

Observação: Aqui iremos abordar o plugin de rede Calico dentro do cluster Kubernetes.

Calico

O Calico [1] é um plugin de rede criado para que seja possível manter comunicação entre as máquinas do cluster Kubernetes. Você pode usar o plugin Calico como uma ferramenta autônoma para implementar recursos de conectividade de rede e gerenciar acessibilidade.

Vantagens

Quais são as vantagens de usar os recursos integrados do Kubernetes junto com as APIs Calico?

Aqui está a lista de recursos da NetworkPolicy:

• As políticas são limitadas a um ambiente;
• As políticas são aplicadas a pods marcados com rótulos;
• Você pode aplicar regras a pods, ambientes ou sub-redes;
• As regras podem conter protocolos, portas numéricas ou nomeadas.

Como o Calico entende esses recursos

As políticas podem ser aplicadas a qualquer objeto: pod, conteiner, máquina virtual ou interface;
As regras podem conter a ação específica (restrição, permissão, registro); é possível usar portas, intervalos de portas, protocolos, atributos HTTP / ICMP, IPs ou sub-redes (v4 e v6) e quaisquer seletores (seletores para nós, hosts, ambientes) como uma fonte ou um destino das regras;

Além disso, é possível controlar os fluxos de tráfego por meio de configurações e políticas DNAT para encaminhamento do tráfego.

Usando o Calico

No caso geral do Kubernetes Vanilla, instalar o CNI se resume em aplicar na sua rede Kubernetes (com o comando kubectl apply -f) o arquivo manifesto calico.yaml baixado do site oficial do projeto.

Normalmente, a versão mais recente do plugin é compatível com pelo menos 2 a 3 versões mais recentes do Kubernetes. Sua operação confiável em versões anteriores não foi testada e não é garantida. De acordo com os desenvolvedores, o Calico suporta kernels Linux começando com 3.10 executados sobre CentOS 7, Ubuntu 16 ou Debian 8 com IPtables / IPVS como base.

Isolamento dentro do ambiente

Para uma compreensão geral, vamos considerar um caso elementar para ver como as políticas de rede Calico diferem das normais e como a abordagem para compor regras melhora sua legibilidade e flexibilidade.

Fluxo de comunicação:

Abaixo é mostrada como é feita a comunicação entre os nodes e master que estão em múltiplas instâncias cloud.

Na próxima parte desta série irei abordar como é realizada essa configuração usando múltiplas instâncias cloud.

Mais informações:

[1] Plugin Calico: https://www.projectcalico.org/calico-networking-for-kubernetes/