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18.2. プロジェクトの egress IP の設定

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クラスター管理者は、OpenShift SDN の Container Network Interface (CNI) クラスターネットワークプロバイダーが 1 つ以上の egress IP アドレスをプロジェクトに割り当てるように設定できます。

18.2.1. Egress IP アドレスアーキテクチャーの設計および実装

OpenShift Container Platform の egress IP アドレス機能を使用すると、1 つ以上の namespace の 1 つ以上の Pod からのトラフィックに、クラスターネットワーク外のサービスに対する一貫したソース IP アドレスを持たせることができます。

たとえば、クラスター外のサーバーでホストされるデータベースを定期的にクエリーする Pod がある場合があります。サーバーにアクセス要件を適用するために、パケットフィルタリングデバイスは、特定の IP アドレスからのトラフィックのみを許可するよう設定されます。この特定の Pod のみからサーバーに確実にアクセスできるようにするには、サーバーに要求を行う Pod に特定の egress IP アドレスを設定できます。

namespace に割り当てられた egress IP アドレスは、特定の宛先にトラフィックを送信するために使用されるスロールーターとは異なります。

一部のクラスター設定では、アプリケーション Pod と Ingress ルーター Pod が同じノードで実行されます。このシナリオでアプリケーションプロジェクトの Egress IP アドレスを設定する場合、アプリケーションプロジェクトからルートに要求を送信するときに IP アドレスは使用されません。

egress IP アドレスは、ノードのプライマリーネットワークインターフェイスの追加 IP アドレスとして実装され、ノードのプライマリー IP アドレスと同じサブネットにある必要があります。追加の IP アドレスは、クラスター内の他のノードには割り当てないでください。

重要

egress IP アドレスは、ifcfg-eth0 などのように Linux ネットワーク設定ファイルで設定することはできません。

18.2.1.1. プラットフォームサポート

各種のプラットフォームでの egress IP アドレス機能のサポートについては、以下の表で説明されています。

プラットフォームサポート対象

ベアメタル

はい

VMware vSphere

はい

Red Hat OpenStack Platform (RHOSP)

いいえ

Amazon Web Services (AWS)

はい

Google Cloud Platform (GCP)

はい

Microsoft Azure

はい

重要

EgressIP 機能を持つコントロールプレーンノードへの egress IP アドレスの割り当ては、Amazon Web Services (AWS) でプロビジョニングされるクラスターではサポートされません。(BZ#2039656)

18.2.1.2. パブリッククラウドプラットフォームに関する考慮事項

パブリッククラウドインフラストラクチャーでプロビジョニングされたクラスターの場合は、ノードごとに割り当て可能な IP アドレスの絶対数に制約があります。ノードごとに割り当て可能な IP アドレスの最大数、つまりIP 容量は、次の式で表すことができます。

IP capacity = public cloud default capacity - sum(current IP assignments)

egress IP 機能はノードごとの IP アドレス容量を管理しますが、デプロイメントでこの制約を計画することが重要です。たとえば、8 ノードのベアメタルインフラストラクチャーにインストールされたクラスターの場合は、150 の egress IP アドレスを設定できます。ただし、パブリッククラウドプロバイダーが IP アドレスの容量をノードあたり 10 IP アドレスに制限している場合、割り当て可能な IP アドレスの総数はわずか 80 です。この例のクラウドプロバイダーで同じ IP アドレス容量を実現するには、7 つの追加ノードを割り当てる必要があります。

パブリッククラウド環境内の任意のノードの IP 容量とサブネットを確認するには、oc get node <node_name> -o yaml コマンドを入力します。cloud.network.openshift.io/egress-ipconfig アノテーションには、ノードの容量とサブネット情報が含まれています。

アノテーション値は、プライマリーネットワークインターフェイスに次の情報を提供するフィールドを持つ単一のオブジェクトを持つ配列です。

  • interface: AWS と Azure のインターフェイス ID と GCP のインターフェイス名を指定します。
  • ifaddr: 一方または両方の IP アドレスファミリーのサブネットマスクを指定します。
  • capacity: ノードの IP アドレス容量を指定します。AWS では、IP アドレス容量は IP アドレスファミリーごとに提供されます。Azure と GCP では、IP アドレスの容量には IPv4 アドレスと IPv6 アドレスの両方が含まれます。

次の例は、いくつかのパブリッククラウドプロバイダーのノードからのアノテーションを示しています。アノテーションは、読みやすくするためにインデントされています。

AWS での cloud.network.openshift.io/egress-ipconfig アノテーションの例

cloud.network.openshift.io/egress-ipconfig: [
  {
    "interface":"eni-078d267045138e436",
    "ifaddr":{"ipv4":"10.0.128.0/18"},
    "capacity":{"ipv4":14,"ipv6":15}
  }
]

GCP での cloud.network.openshift.io/egress-ipconfig アノテーションの例

cloud.network.openshift.io/egress-ipconfig: [
  {
    "interface":"nic0",
    "ifaddr":{"ipv4":"10.0.128.0/18"},
    "capacity":{"ip":14}
  }
]

次のセクションでは、容量計算で使用するためにサポートされているパブリッククラウド環境の IP アドレス容量を説明します。

18.2.1.2.1. Amazon Web Services (AWS) の IP アドレス容量の制限

AWS では、IP アドレスの割り当てに関する制約は、設定されているインスタンスタイプによって異なります。詳細は、IP addresses per network interface per instance type を参照してください。

18.2.1.2.2. Google Cloud Platform (GCP) の IP アドレス容量の制限

GCP では、ネットワークモデルは、IP アドレスの割り当てではなく、IP アドレスのエイリアス作成を介して追加のノード IP アドレスを実装します。ただし、IP アドレス容量は IP エイリアス容量に直接マッピングされます。

IP エイリアスの割り当てには、次の容量制限があります。

  • ノードごとに、IPv4 と IPv6 の両方の IP エイリアスの最大数は 10 です。
  • VPC ごとに、IP エイリアスの最大数は指定されていませんが、OpenShift Container Platform のスケーラビリティーテストでは、最大数が約 15,000 であることが明らかになっています。

詳細は、インスタンスごとのクォータとエイリアス IP 範囲の概要を参照してください。

18.2.1.2.3. Microsoft Azure IP アドレスの容量制限

Azure では、IP アドレスの割り当てに次の容量制限があります。

  • NIC ごとに、IPv4 と IPv6 の両方で割り当て可能な IP アドレスの最大数は 256 です。
  • 仮想ネットワークごとに、割り当てられる IP アドレスの最大数は 65,536 を超えることはできません。

詳細は、ネットワークの制限を参照してください。

18.2.1.3. 制限事項

OpenShift SDN クラスターネットワークプロバイダーで egress IP アドレスを使用する場合、以下の制限が適用されます。

  • 手動で割り当てられた egress IP アドレスと、自動的に割り当てられた egress IP アドレスは同じノードで使用することができません。
  • IP アドレス範囲から egress IP アドレスを手動で割り当てる場合、その範囲を自動の IP 割り当てで利用可能にすることはできません。
  • OpenShift SDN egress IP アドレス実装を使用して、複数の namespace で egress IP アドレスを共有することはできません。

複数の namespace 間で IP アドレスを共有する必要がある場合は、OVN-Kubernetes クラスターネットワークプロバイダーの egress IP アドレスの実装により、複数の namespace で IP アドレスを共有できます。

注記

OpenShift SDN をマルチテナントモードで使用する場合、それらに関連付けられたプロジェクトによって別の namespace に参加している namespace と共に egress IP アドレスを使用することはできません。たとえば、project1 および project2oc adm pod-network join-projects --to=project1 project2 コマンドを実行して参加している場合、どちらもプロジェクトも egress IP アドレスを使用できません。詳細は、BZ#1645577 を参照してください。

18.2.1.4. IP アドレス割り当てアプローチ

egress IP アドレスは、NetNamespace オブジェクトの egressIPs パラメーターを設定して namespace に割り当てることができます。egress IP アドレスがプロジェクトに関連付けられた後に、OpenShift SDN は 2 つの方法で Egress IP アドレスをホストに割り当てることを可能にします。

  • 自動的に割り当てる 方法では、egress IP アドレス範囲はノードに割り当てられます。
  • 手動で割り当てる 方法では、1 つ以上の egress IP アドレスのリストがノードに割り当てられます。

egress IP アドレスを要求する namespace は、それらの egress IP アドレスをホストできるノードに一致し、egress IP アドレスはそれらのノードに割り当てられます。egressIPs パラメーターが NetNamespace オブジェクトに設定されるものの、ノードがその egress IP アドレスをホストしない場合、namespace からの egress トラフィックはドロップされます。

ノードの高可用性は自動的に実行されます。egress IP アドレスをホストするノードが到達不可能であり、egress IP アドレスをホストできるノードがある場合、egress IP アドレスは新規ノードに移行します。到達不可能なノードが再びオンラインに戻ると、ノード間で egress IP アドレスのバランスを図るために egress IP アドレスは自動的に移行します。

18.2.1.4.1. 自動的に割り当てられた egress IP アドレスを使用する場合の考慮事項

egress IP アドレスの自動割り当て方法を使用する場合、以下の考慮事項が適用されます。

  • 各ノードの HostSubnet リソースの egressCIDRs パラメーターを設定して、ノードでホストできる egress IP アドレスの範囲を指定します。OpenShift Container Platform は、指定する IP アドレス範囲に基づいて HostSubnet リソースの egressIPs パラメーターを設定します。

namespace の egress IP アドレスをホストするノードに到達できない場合、OpenShift Container Platform は互換性のある egress IP アドレス範囲を持つ別のノードに egress IP アドレスを再割り当てします。自動割り当て方法は、追加の IP アドレスをノードに関連付ける柔軟性のある環境にインストールされたクラスターに最も適しています。

18.2.1.4.2. 手動で割り当てられた egress IP アドレスを使用する場合の考慮事項

このアプローチにより、egress IP アドレスをホストできるノードを制御できます。

注記

クラスターがパブリッククラウドインフラストラクチャーにインストールされている場合は、egress IP アドレスを割り当てる各ノードに、IP アドレスをホストするための十分な予備容量があることを確認する必要があります。詳細については、前のセクションのプラットフォームに関する考慮事項を参照してください。

egress IP アドレスに手動割り当て方法を使用する場合、以下の考慮事項が適用されます。

  • 各ノードの HostSubnet リソースの egressIPs パラメーターを設定して、ノードでホストできる IP アドレスを指定します。
  • namespace ごとに複数の egress IP アドレスがサポートされます。

namespace に複数の egress IP アドレスがあり、それらのアドレスが複数のノードでホストされる場合、以下の追加の考慮事項が適用されます。

  • Pod が egress IP アドレスをホストするノード上にある場合、その Pod はノード上の egress IP アドレスを常に使用します。
  • Pod が egress IP アドレスをホストするノードにない場合、その Pod はランダムで egress IP アドレスを使用します。

18.2.2. namespace の自動的に割り当てられた egress IP アドレスの有効化

OpenShift Container Platform では、1 つ以上のノードで特定の namespace の egress IP アドレスの自動的な割り当てを有効にできます。

前提条件

  • cluster-admin ロールを持つユーザーとしてクラスターにアクセスできる。
  • OpenShift CLI (oc) がインストールされている。

手順

  1. 以下の JSON を使用して、NetNamespace オブジェクトを egress IP アドレスで更新します。

     $ oc patch netnamespace <project_name> --type=merge -p \
      '{
        "egressIPs": [
          "<ip_address>"
        ]
      }'

    ここでは、以下のようになります。

    <project_name>
    プロジェクトの名前を指定します。
    <ip_address>
    egressIPs 配列の 1 つ以上の egress IP アドレスを指定します。

    たとえば、project1 を IP アドレスの 192.168.1.100 に、project2 を IP アドレスの 192.168.1.101 に割り当てるには、以下を実行します。

    $ oc patch netnamespace project1 --type=merge -p \
      '{"egressIPs": ["192.168.1.100"]}'
    $ oc patch netnamespace project2 --type=merge -p \
      '{"egressIPs": ["192.168.1.101"]}'
    注記

    OpenShift SDN は NetNamespace オブジェクトを管理するため、既存の NetNamespace オブジェクトを変更することによってのみ変更を加えることができます。新規 NetNamespace オブジェクトは作成しません。

  2. 以下の JSON を使用して、各ホストの egressCIDRs パラメーターを設定して egress IP アドレスをホストできるノードを示します。

    $ oc patch hostsubnet <node_name> --type=merge -p \
      '{
        "egressCIDRs": [
          "<ip_address_range>", "<ip_address_range>"
        ]
      }'

    ここでは、以下のようになります。

    <node_name>
    ノード名を指定します。
    <ip_address_range>
    CIDR 形式の IP アドレス範囲を指定します。egressCIDRs 配列に複数のアドレス範囲を指定できます。

    たとえば、node1 および node2 を、192.168.1.0 から 192.168.1.255 の範囲で egress IP アドレスをホストするように設定するには、以下を実行します。

    $ oc patch hostsubnet node1 --type=merge -p \
      '{"egressCIDRs": ["192.168.1.0/24"]}'
    $ oc patch hostsubnet node2 --type=merge -p \
      '{"egressCIDRs": ["192.168.1.0/24"]}'

    OpenShift Container Platform はバランスを取りながら特定の egress IP アドレスを利用可能なノードに自動的に割り当てます。この場合、egress IP アドレス 192.168.1.100 を node1 に、egress IP アドレス 192.168.1.101 を node2 に割り当て、その逆も行います。

18.2.3. namespace の手動で割り当てられた egress IP アドレスの設定

OpenShift Container Platform で、1 つ以上の egress IP アドレスを namespace に関連付けることができます。

前提条件

  • cluster-admin ロールを持つユーザーとしてクラスターにアクセスできる。
  • OpenShift CLI (oc) がインストールされている。

手順

  1. 以下の JSON オブジェクトを必要な IP アドレスで指定して、NetNamespace オブジェクトを更新します。

     $ oc patch netnamespace <project_name> --type=merge -p \
      '{
        "egressIPs": [
          "<ip_address>"
        ]
      }'

    ここでは、以下のようになります。

    <project_name>
    プロジェクトの名前を指定します。
    <ip_address>
    egressIPs 配列の 1 つ以上の egress IP アドレスを指定します。

    たとえば、project1 プロジェクトを IP アドレス 192.168.1.100 および 192.168.1.101 に割り当てるには、以下を実行します。

    $ oc patch netnamespace project1 --type=merge \
      -p '{"egressIPs": ["192.168.1.100","192.168.1.101"]}'

    高可用性を提供するには、egressIPs の値を異なるノードの 2 つ以上の IP アドレスに設定します。複数の egress IP アドレスが設定されている場合、Pod はすべての egress IP アドレスをほぼ均等に使用します。

    注記

    OpenShift SDN は NetNamespace オブジェクトを管理するため、既存の NetNamespace オブジェクトを変更することによってのみ変更を加えることができます。新規 NetNamespace オブジェクトは作成しません。

  2. egress IP アドレスをノードホストに手動で割り当てます。

    クラスターがパブリッククラウドインフラストラクチャーにインストールされている場合は、ノードに使用可能な IP アドレス容量があることを確認する必要があります。

    egressIPs パラメーターを、ノードホストの HostSubnet オブジェクトに設定します。以下の JSON を使用して、そのノードホストに割り当てる必要のある任意の数の IP アドレスを含めることができます。

    $ oc patch hostsubnet <node_name> --type=merge -p \
      '{
        "egressIPs": [
          "<ip_address>",
          "<ip_address>"
          ]
      }'

    ここでは、以下のようになります。

    <node_name>
    ノード名を指定します。
    <ip_address>
    IP アドレスを指定します。egressIPs 配列に複数の IP アドレスを指定できます。

    たとえば、node1 に egress IP 192.168.1.100192.168.1.101、および 192.168.1.102 が設定されるように指定するには、以下を実行します。

    $ oc patch hostsubnet node1 --type=merge -p \
      '{"egressIPs": ["192.168.1.100", "192.168.1.101", "192.168.1.102"]}'

    直前の例では、project1 のすべての egress トラフィックは、指定された egress IP をホストするノードにルーティングされてから、その IP アドレスに Network Address Translation (NAT) を使用して接続されます。

18.2.4. 関連情報

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