Elegir la interfaz de red de contenedores (CNI) correcta para Kubernetes es fundamental para lograr un rendimiento, seguridad y escalabilidad óptimos. Con el lanzamiento de Canonical Kubernetes LTS (soporte a largo plazo) el mes pasado, Canonical decidió integrar el cilio como el CNI predeterminado para reflejar nuestro compromiso de ofrecer una experiencia de Kubernetes moderna, segura y de alto rendimiento.
Ver rápidamente el popular CNI
Kubernetes puede usar varios CNI, cada uno con sus propias ventajas y limitaciones. Vamos a explorarlos con más detalle.
cilios
CNIS tradicional se basa en el filtrado y el enrutamiento de paquetes basados en IpTables. Cilium es un CNI moderno diseñado para satisfacer las necesidades en evolución de las redes nativas de la nube al aprovechar EBPF (filtro de paquetes Berkeley extendido) para redes de alto rendimiento, seguridad y observabilidad. El cilio se ejecuta a nivel de núcleo utilizando EBPF, lo que permite un procesamiento de tráfico de red más eficiente y programable. Este enfoque moderno elimina las limitaciones de escalabilidad de las soluciones de red tradicionales y proporciona una visibilidad profunda del flujo de tráfico sin una sobrecarga de rendimiento significativa. Permite la ejecución de la política de red dinámica, las políticas de seguridad conscientes del DNS y la integración perfecta con la malla de servicio. El cilio también mejora la observabilidad de las redes Kubernetes, lo que facilita la optimización del rendimiento para los problemas de depuración. Sin embargo, como tecnología relativamente nueva, las redes basadas en EBPF pueden requerir más conocimiento de los administradores de red que el CNI tradicional. Para una descripción detallada, recomendamos explorar Documentación de cilios.
calicó
Calico es un CNI ampliamente utilizado que proporciona una fuerte aplicación de políticas de red y admite BGP y VXLAN para el enrutamiento de red flexible. Proporciona características de seguridad profunda que incluyen identidad de carga de trabajo, políticas basadas en DNS y aceleración de red basada en EBPF. La ropa está diseñada para entornos de producción de alta escala y se integra bien con los proveedores de nubes públicas y las implementaciones locales. Sin embargo, para los casos de uso en los que se requieren modelos de seguridad basados en la identidad, la dependencia de CalICO en las políticas de seguridad basadas en IP puede requerir una configuración adicional. Se puede encontrar más información Proyecto Calico.
franela
La franela es un CNI simple y liviano que se centra principalmente en proporcionar conexiones de POD. Admite múltiples backends como VXLAN, Host-GW y WineGuard (túneles para cifrado). La franela es fácil de configurar y también es una opción popular para grupos de Kubernetes livianos. Sin embargo, no incluye el soporte incorporado para las políticas de red, lo que limita sus capacidades de seguridad y control de tráfico. Esto permite que la franela reduzca los entornos de producción que requieren funcionalidad de red avanzada. Puede ser Repositorio de frannal github.
muchos
Multus es un CNI que puede unir múltiples interfaces a las vainas de Kubernetes. Actúa como un multiplexor, lo que permite que Kubernetes use múltiples CNI simultáneamente (incluidas la mayoría de los CNI), que es particularmente útil en soluciones de red avanzadas, como la virtualización de funciones de red (NFV), aplicaciones de alto rendimiento, aplicaciones de alto rendimiento e implementaciones de trabajo múltiple. A pesar de sus poderosas capacidades, la mayoría agrega complejidad adicional a la configuración y la gestión, lo que requiere una planificación cuidadosa para garantizar un rendimiento óptimo y la interoperabilidad entre CNISS. Más información está disponible en Múltiples repositorios de Github.
Múltiples juegan un papel crucial en la mejora de las capacidades de conciencia de plataforma (EPA) mejoradas, que es esencial para respaldar la orquestación de las capacidades de red nativa de nube. Esto es especialmente importante para los proveedores de telecomunicaciones que implementan redes 5G de próxima generación, donde las características avanzadas de la red, como la aceleración de múltiples interfaces de red por POD, SR-IOV y DPDK, son necesarios para cumplir con los estrictos requisitos de rendimiento y latencia. Canonical Kubernetes proporciona a las compañías de telecomunicaciones soluciones escalables y efectivas para su infraestructura local sobre locales a través de múltiples soporte habilitado para la EPA. Para obtener más información sobre el soporte de la EPA, consulte The EPA Notes y la EPA Hown para guiar.
Ovn-kubernetes
OVN-Kubernetes es un CNI de nivel empresarial que utiliza redes virtuales abiertas (OVN) para proporcionar capacidades de redes definidas por software (SDN). Proporciona soporte local para políticas de red de Kubernetes, equilibrio de carga e IPv6. OVN-Kubernetes se basa en Open VSwitch (OVS), que proporciona soporte líder en la industria para la aceleración de hardware, incluido el Kit de desarrollo de Data Plane (DPDK) y la descarga completa de hardware. Por ejemplo, esto es especialmente beneficioso al optimizar el procesamiento de la red en las DPU Bluefield de NVIDIA (por ejemplo, el uso de OVS-DOCA en Hardware de alto rendimiento) para optimizar el procesamiento de la red, reducir la sobrecarga de la CPU y aumentar la eficiencia general en entornos de alto rendimiento. Puede ser Ovn-kubernetes.
Por qué elegir cilia en estándar
La decisión de adoptar a Cilia como el CNI predeterminado en sus últimos productos de Kubernetes está impulsada por varios factores clave:
- Rendimiento y escalabilidad: en comparación con el CNI tradicional, el uso de EBPF por parte de Cilium se puede realizar directamente en el núcleo de Linux, reduciendo los gastos generales y mejorando el rendimiento.
- Mejora de la seguridad: con las políticas de seguridad basadas en la identidad y la visibilidad profunda del tráfico de red, Cilium mejora la seguridad de Kubernetes más allá del simple filtrado basado en IP.
- Observabilidad y resolución de problemas: Cilium proporciona información detallada sobre los flujos de red, lo que facilita a los operadores depurar problemas y optimizar el rendimiento.
- Integración de malla de servicio sin interrupciones: el cilio se integra localmente con la malla de servicio, reduciendo así la necesidad de otros agentes y simplificando la arquitectura.
- Prevención futura: la adopción de EBPF garantiza una buena ubicación para que el cilio evolucione con las necesidades siempre cambiantes de las redes nativas de la nube.
Para los usuarios que desean comprender cómo Kubernetes canónicos maneja las redes de forma predeterminada, nuestra documentación oficial proporciona una guía completa para la red predeterminada. Esta guía explica el cilio como la configuración y la funcionalidad del CNI predeterminado. Nuestro objetivo es permitir a los usuarios aprovechar al máximo sus beneficios de rendimiento y seguridad.
Aunque Ciluim es el valor predeterminado, la especificación cree que las diferentes cargas de trabajo y entornos pueden necesitar reemplazar a CNIS. Como resultado, los Kubernetes canónicos apoyan a otros CNI como ciudadanos de primera clase. Ya sea que los usuarios prefieran calico, franela, múltiples u ovn-kubernetes, pueden integrar fácilmente su solución de red preferida. Para obtener más detalles sobre la configuración alternativa de CNI, consulte la documentación alternativa de CNIS de Canonical.
Con el cilio como el CNI predeterminado, los usuarios canónicos de Kubernetes se benefician de una pila de redes de vanguardia que no solo es simple ser segura y de alto rendimiento, sino que también se alinea con el futuro de las tecnologías nativas de nubes. Mientras tanto, los Kubernetes estandarizados siguen siendo muy flexibles, lo que permite a los usuarios adoptar sin problemas otros CNI según sea necesario. Se pueden utilizar tutoriales detallados para guiar a los usuarios para configurar CNI alternativos, como Multus y Calico, asegurando una implementación e integración sin problemas. Mirando hacia el futuro, Canonical está trabajando activamente para simplificar la implementación y la gestión de los CNI más complejos, incluidos OVN-Kubernetes, para que sean más fáciles de acceder y más fáciles de usar en futuras versiones.
Obtenga más información sobre la regulación de Kubernetes visitando nuestra página dedicada de Kubernetes.
