Mengisolasi workload Anda di node pool khusus

Dokumen ini menjelaskan cara meningkatkan keamanan dan pengelolaan cluster Kubernetes Anda dengan mengisolasi workload container dalam kumpulan node khusus di Google Distributed Cloud (GDC) yang terisolasi. Mengisolasi workload memberi Anda kontrol yang lebih besar atas pod dan mengurangi risiko serangan eskalasi hak istimewa di cluster Kubernetes Anda. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang manfaat dan batasan node pool khusus, lihat Ringkasan isolasi node.

Ada beberapa alur kerja yang terlibat dalam mengisolasi workload container Anda, yang mencakup hal berikut:

  • Taint dan beri label pada node pool: Terapkan taint dan label ke node pool sehingga node pool tersebut menolak pod kecuali jika pod tersebut diberi label secara khusus untuk dijalankan di sana.

  • Menambahkan aturan toleransi dan afinitas node: Terapkan toleransi dan aturan ke pod Anda untuk memaksanya berjalan hanya di node pool yang ditentukan.

  • Memastikan pemisahan berfungsi: Pastikan kumpulan node yang tercemar hanya menjalankan pod yang Anda beri label untuk dijalankan di sana.

Alur kerja ini ditujukan untuk audiens seperti administrator IT dalam grup administrator platform yang bertanggung jawab untuk mengelola kumpulan node cluster Kubernetes, dan developer aplikasi dalam grup operator aplikasi yang bertanggung jawab untuk mengelola workload container. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Audiens untuk dokumentasi GDC dengan air gap.

Sebelum memulai

Untuk menyelesaikan tugas dalam dokumen ini, Anda harus meminta izin yang diperlukan dan menyiapkan lingkungan Anda.

Meminta peran IAM

Anda harus memiliki peran tertentu untuk mendapatkan izin yang diperlukan guna mengisolasi workload container di cluster Kubernetes Anda. Peran yang Anda perlukan bergantung pada apakah Anda bekerja dalam cluster bersama cakupan organisasi atau cluster standar cakupan project. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Konfigurasi cluster Kubernetes.

Peran cluster bersama

Hubungi Admin IAM Organisasi Anda untuk meminta peran berikut guna memberi taint dan memberi label pada node pool dalam cluster bersama:

  • Admin Cluster Pengguna (user-cluster-admin): membuat, menghapus, mengedit, atau melihat resource cluster bersama yang dihosting di server management API. Peran ini memberikan akses ke node pool cluster bersama.

  • Developer Cluster Pengguna (user-cluster-developer): membuat, menghapus, mengedit, atau melihat cluster bersama. Peran ini memberikan akses ke API bidang data yang dihosting dalam cluster bersama.

Peran ini tidak terikat ke namespace.

Peran cluster standar

Hubungi Admin IAM project Anda untuk meminta peran berikut guna memberi taint dan memberi label pada node pool di cluster standar:

  • Admin Cluster (cluster-admin): membuat, menghapus, mengedit, atau melihat semua resource dalam cluster standar. Peran ini memberikan akses ke API bidang data yang dihosting dalam cluster standar yang mengatur resource cluster.

  • Developer Cluster (cluster-developer): membuat, menghapus, mengedit, atau melihat cluster standar. Peran ini memberikan akses ke API bidang data yang dihosting dalam cluster standar yang mengatur cluster.

  • Admin Cluster Standar (standard-cluster-admin): membuat, menghapus, mengedit, atau melihat resource cluster standar yang dihosting di server management API. Peran ini memberikan akses ke node pool cluster standar.

Peran ini terikat ke namespace project Anda.

Menyiapkan lingkungan Anda

Untuk menjalankan perintah terhadap cluster Kubernetes menggunakan API, pastikan Anda memiliki resource berikut:

  • Login dan buat file kubeconfig untuk cluster Kubernetes.

  • Gunakan jalur kubeconfig cluster Kubernetes untuk mengganti KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG dalam petunjuk ini.

  • Login dan buat file kubeconfig untuk server API pengelolaan.

  • Gunakan jalur kubeconfig server API pengelolaan untuk menggantikan MANAGEMENT_API_SERVER dalam petunjuk ini.

  • Pilih nama tertentu untuk taint node dan label node yang ingin Anda gunakan untuk kumpulan node khusus. Misalnya, workloadType=untrusted.

Taint dan beri label pada node pool baru

Saat Anda menerapkan taint atau label ke node pool baru, semua node, termasuk node yang ditambahkan nanti, akan otomatis mendapatkan taint dan label yang ditentukan. Anda tidak dapat menghapus taint atau label dari node pool setelah diterapkan.

Untuk menambahkan taint dan label ke node pool baru, selesaikan langkah-langkah berikut:

  1. Edit bagian nodePools resource kustom Cluster secara langsung saat membuat node pool:

    nodePools:
      # Several lines of code are omitted here.
      - machineTypeName: n2-standard-2-gdc
        name: nodepool-1
        nodeCount: 3
        taints:
        - key: "TAINT_KEY"
          value: "TAINT_VALUE"
          effect: "TAINT_EFFECT"
        labels:
          LABEL_KEY: LABEL_VALUE
    

    Ganti kode berikut:

    • TAINT_KEY: bagian kunci taint dari pasangan nilai kunci yang terkait dengan TAINT_EFFECT penjadwalan. Misalnya, workloadType.
    • TAINT_VALUE: bagian nilai taint dari pasangan nilai kunci yang terkait dengan TAINT_EFFECT penjadwalan. Misalnya, untrusted.
    • TAINT_EFFECT: salah satu nilai efek berikut:
      • NoSchedule: pod yang tidak menoleransi taint ini tidak dijadwalkan di node; pod yang ada tidak dikeluarkan dari node.
      • PreferNoSchedule: Kubernetes menghindari penjadwalan pod yang tidak menoleransi taint ini ke node.
      • NoExecute: pod dikeluarkan dari node jika sudah berjalan di node, dan tidak dijadwalkan ke node jika belum berjalan di node.
    • LABEL_KEY: LABEL_VALUE: pasangan nilai kunci untuk label node, yang sesuai dengan pemilih yang Anda tentukan dalam manifes workload.
  2. Terapkan resource Cluster untuk membuat node pool baru:

    kubectl apply -f cluster.yaml --kubeconfig MANAGEMENT_API_SERVER
    

    Ganti MANAGEMENT_API_SERVER dengan jalur kubeconfig server API zonal tempat cluster Kubernetes dihosting.

Memberi taint dan label pada node pool yang ada

Untuk menerapkan taint atau label ke node pool yang ada, Anda harus menerapkan perubahan ke setiap node yang ada. Anda tidak dapat mengupdate konfigurasi node pool secara dinamis.

Anda tidak dapat menghapus taint atau label dari node pool setelah diterapkan.

Untuk menambahkan taint dan label ke node pool yang ada, selesaikan langkah-langkah berikut:

  1. Mencantumkan node di node pool khusus:

    kubectl get node --kubeconfig KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG \
        -l baremetal.cluster.gke.io/node-pool=NODE_POOL_NAME
    

    Ganti variabel berikut:

    • KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG: jalur kubeconfig untuk cluster Kubernetes.
    • NODE_POOL_NAME: nama node pool khusus Anda.

    Catat setiap ID node dari semua node di node pool dari output.

  2. Untuk setiap node di node pool, terapkan taint:

    kubectl taint nodes NODE_ID \
        TAINT_KEY=TAINT_VALUE:TAINT_EFFECT \
        --kubeconfig KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG
    

    Ganti variabel berikut:

    • NODE_ID: ID worker node di node pool khusus.
    • TAINT_KEY=TAINT_VALUE: pasangan nilai kunci yang terkait dengan TAINT_EFFECT penjadwalan. Contohnya, workloadType=untrusted.
    • TAINT_EFFECT: salah satu nilai efek berikut:
      • NoSchedule: pod yang tidak menoleransi taint ini tidak dijadwalkan di node; pod yang ada tidak dikeluarkan dari node.
      • PreferNoSchedule: Kubernetes menghindari penjadwalan pod yang tidak menoleransi taint ini ke node.
      • NoExecute: pod dikeluarkan dari node jika sudah berjalan di node, dan tidak dijadwalkan ke node jika belum berjalan di node.
    • KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG: jalur kubeconfig untuk cluster Kubernetes.
  3. Untuk setiap node di node pool, terapkan label yang sesuai dengan pemilih yang akan Anda tentukan dalam beban kerja penampung:

    kubectl label NODE_ID \
        LABEL_KEY:LABEL_VALUE \
        --kubeconfig KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG
    

    Ganti variabel berikut:

    • NODE_ID: ID worker node di node pool khusus.
    • LABEL_KEY:LABEL_VALUE: pasangan nilai kunci untuk label node, yang sesuai dengan pemilih yang Anda tentukan dalam manifes workload.
    • KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG: jalur kubeconfig untuk cluster Kubernetes.

Menambahkan aturan toleransi dan afinitas node

Setelah Anda melakukan taint pada kumpulan node khusus, tidak ada beban kerja yang dapat dijadwalkan pada kumpulan tersebut kecuali memiliki toleransi yang sesuai dengan taint yang Anda tambahkan. Tambahkan toleransi ke spesifikasi beban kerja Anda agar pod tersebut dapat dijadwalkan pada kumpulan node yang tercemar.

Jika Anda memberi label pada kumpulan node khusus, Anda juga dapat menambahkan aturan afinitas node untuk memberi tahu GDC agar hanya menjadwalkan beban kerja Anda pada kumpulan node tersebut.

Untuk mengonfigurasi workload container agar berjalan di node pool khusus, selesaikan langkah-langkah berikut:

  1. Tambahkan bagian berikut ke bagian .spec.template.spec dari file manifes workload kontainer Anda, seperti resource kustom Deployment:

    tolerations:
    - key: TAINT_KEY
      operator: Equal
      value: TAINT_VALUE
      effect: TAINT_EFFECT
    affinity:
      nodeAffinity:
        requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          nodeSelectorTerms:
          - matchExpressions:
            - key: LABEL_KEY
              operator: In
              values:
              - "LABEL_VALUE"
    

    Ganti kode berikut:

    • TAINT_KEY: kunci taint yang Anda terapkan ke node pool khusus.
    • TAINT_VALUE: nilai taint yang Anda terapkan ke node pool khusus.
    • TAINT_EFFECT: salah satu nilai efek berikut:
      • NoSchedule: pod yang tidak menoleransi taint ini tidak dijadwalkan di node; pod yang ada tidak dikeluarkan dari node.
      • PreferNoSchedule: Kubernetes menghindari penjadwalan pod yang tidak menoleransi taint ini ke node.
      • NoExecute: pod dikeluarkan dari node jika sudah berjalan di node, dan tidak dijadwalkan ke node jika belum berjalan di node.
    • LABEL_KEY: kunci label node yang Anda terapkan ke node pool khusus.
    • LABEL_VALUE: nilai label node yang Anda terapkan ke node pool khusus.

    Misalnya, resource Deployment berikut menambahkan toleransi untuk taint workloadType=untrusted:NoExecute dan aturan afinitas node untuk label node workloadType=untrusted:

    kind: Deployment
    apiVersion: apps/v1
    metadata:
      name: my-app
      namespace: default
      labels:
        app: my-app
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: my-app
      template:
        metadata:
          labels:
            app: my-app
        spec:
          tolerations:
          - key: workloadType
            operator: Equal
            value: untrusted
            effect: NoExecute
          affinity:
            nodeAffinity:
              requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
                nodeSelectorTerms:
                - matchExpressions:
                  - key: workloadType
                    operator: In
                    values:
                    - "untrusted"
          containers:
          - name: my-app
            image: harbor-1.org-1.zone1.google.gdc.test/harborproject/my-app
            ports:
            - containerPort: 80
          imagePullSecrets:
          - name: SECRET
    
  2. Perbarui workload container Anda:

    kubectl apply -f deployment.yaml -n NAMESPACE \
        --kubeconfig KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG
    

    Ganti variabel berikut:

    • NAMESPACE: namespace workload container Anda. Untuk cluster bersama, ini harus berupa namespace project. Untuk cluster standar, namespace-nya dapat berupa namespace apa pun.
    • KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG: jalur kubeconfig untuk cluster Kubernetes.

GDC akan membuat ulang pod yang terpengaruh. Aturan afinitas node memaksa pod ke node pool khusus yang Anda buat. Toleransi hanya mengizinkan pod tersebut ditempatkan di node.

Memastikan pemisahan berfungsi

Pastikan pod yang Anda tetapkan berjalan di node pool berlabel.

  • Mencantumkan pod dalam namespace tertentu:

    kubectl get pods -o=wide -n NAMESPACE \
        --kubeconfig KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG
    

    Ganti variabel berikut:

    • NAMESPACE: namespace workload container Anda. Untuk cluster bersama, ini harus berupa namespace project. Untuk cluster standar, namespace-nya dapat berupa namespace apa pun.
    • KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG: jalur kubeconfig untuk cluster Kubernetes.

    Outputnya akan terlihat mirip seperti berikut:

    pod/kube-abc-12tyuj
    pod/kube-abc-39oplef
    pod/kube-abc-95rzkap
    

    Konfirmasi bahwa workload Anda berjalan di node pool khusus.

Langkah berikutnya