쿠버네티스 네트워크 스터디 7주차 - Cilium CNI 살펴보기

스터디 목차

• 1주차
  • 컨테이너 격리 - https://malwareanalysis.tistory.com/248
  • 네트워크 네임스페이스 - https://malwareanalysis.tistory.com/249
• 2주차
  • Flannel CNI: https://malwareanalysis.tistory.com/254
  • pause 컨테이너: https://malwareanalysis.tistory.com/255
• 3주차
  • calico 기본 통신과정: https://malwareanalysis.tistory.com/256
  • ccalico 모드: https://malwareanalysis.tistory.com/264
• 4주차
  • service와 kube-proxy iptables모드: https://malwareanalysis.tistory.com/265
• 5주차
  • coredns 동작이해: https://malwareanalysis.tistory.com/267
  • MetalLB L2동작 이해: https://malwareanalysis.tistory.com/271
  • MetalLB BGP동작 이해: https://malwareanalysis.tistory.com/272
• 6주차
  • Ingress 컨셉 이해: https://malwareanalysis.tistory.com/277
  • Ingress 동작 이해: https://malwareanalysis.tistory.com/278
  • Ingress https 적용: https://malwareanalysis.tistory.com/283
• 7주차
  • Cilium CNI 등장배경: https://malwareanalysis.tistory.com/288
  • Cilium CNI 살펴보기: https://malwareanalysis.tistory.com/289
  • Cilium CNI pod 통신: https://malwareanalysis.tistory.com/290
  • Cilium CNI service 통신: https://malwareanalysis.tistory.com/292
  • 7주차 과제: https://malwareanalysis.tistory.com/294

 

안녕하세요. 이 글은 facebook 쿠버네티스 그룹에서 올라온 "쿠버네티스 네트워크 스터디" 5주차 내용을 정리했습니다.

스터디 모집글: https://www.facebook.com/groups/k8skr/posts/3202691746679143

 

1. 7주차 두번째 주제

7주차 첫번째 주제는 Cilium CNI 살펴보기입니다.

 

2. 아키텍처

음.. 아직은 아키텍처를 깊게 이해하지 못해서 생략합니다. 나중에 글 수정을 위해 챕터를 남겨둡니다. 아키텍처를 이해하기 위해 BPF와 eBPF를 더 공부해야할 것 같습니다.

 

3. 기능

공식문서(https://cilium.io/blog/2020/11/10/ebpf-future-of-networking/)에서 3가지 기능을 수행합니다. 각 기능은 세부기능으로 분리되고 세부기능을 수행하기 위한 구성요소가 존재합니다. 세부기능은 공식문서에서 참고하시길 바랍니다.

• 네트워킹(Networking)
• 보안(Security)
• 옵저버빌리티(Observability)

 

4. 구성요소

기능을 수행하기 위해 4가지 구성요소가 있습니다. 자세한내용은 공식문서(https://docs.cilium.io/en/stable/concepts/overview/)를 참고하시길 바랍니다.

 

• Cilium
  • agent: Cilium을 실행하기 위한 네트워크 정책, 설정 등을 수행합니다. 쿠버네티스에서는 데몬셋으로 실행되어 각 노드마다 pod로 실행되고 API서버를 이용하여 작업을 수행합니다.
  • client: Cilium 명령어를 실행하기 위한 클라이언트 입니다. 
  • operator: 쿠버네티스 클러스터에 전체에 한번씩 수행되어야 하는 작업을 담당합니다.
• Hubble: 네트워크와 보안 모니터링 역할을 수행하며 server, relay, client, graphical UI로 구성되어 있습니다.
• eBPF: 네트워킹 처리를 담당합니다.
• Data Source: 각 노드간 실행하고 있는 cilium agent상태를 동기화 하기 위한 데이터를 저장합니다. 

 

출처: https://docs.cilium.io/en/stable/concepts/overview/

 

쿠버네티스에서 실행되고 있는 구성요소는 kube-system 네임스페이스에서 확인할 수 있습니다.

kubectl get po -n kube-system

 

5. 네트워크 모드

2022년 2월 기준 터널모드(VXLAN, GENEVE), native routing 총 2가지 네트워크 모드를 지원합니다.

출처: 스터디 공유자료

 

6. 네트워크 인터페이스 확인

cilium_host와 cilium_net, cilium_vxlan의 세 가지 가상 인터페이스를 생성합니다.

 

cilium_net과 cilium_host는 veth쌍으로 파드의 게이트웨이 역할을 수행합니다. vxlan모드로 동작할 시 vxlan인터페이스가 생성됩니다. 파드가 생성되면 lxc인터페이스가 생성되어 파드와 연결됩니다.

출처: http://arthurchiao.art/blog/ctrip-network-arch-evolution/

 

참고자료

[1] [블로그] https://ichi.pro/ko/kubernetes-dajung-keulleoseuteo-neteuwoking-cilium-keulleoseuteo-mesi-207399494778244

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