16.2. 追加のネットワークの設定

16.2.1. 追加のネットワークを管理するためのアプローチ

追加したネットワークのライフサイクルを管理するには、2 つのアプローチがあります。各アプローチは同時に使用できず、追加のネットワークを管理する場合に 1 つのアプローチしか使用できません。いずれの方法でも、追加のネットワークは、お客様が設定した Container Network Interface (CNI) プラグインで管理します。

追加ネットワークの場合には、IP アドレスは、追加ネットワークの一部として設定する IPAM(IP Address Management)CNI プラグインでプロビジョニングされます。IPAM プラグインは、DHCP や静的割り当てなど、さまざまな IP アドレス割り当ての方法をサポートしています。

Cluster Network Operator (CNO) の設定を変更する: CNO は自動的に Network Attachment Definition オブジェクトを作成し、管理します。CNO は、オブジェクトのライフサイクル管理に加えて、DHCP で割り当てられた IP アドレスを使用する追加のネットワークで確実に DHCP が利用できるようにします。
YAML マニフェストを適用する: Network Attachment Definition オブジェクトを作成することで、追加のネットワークを直接管理できます。この方法では、CNI プラグインを連鎖させることができます。

16.2.2. ネットワーク追加割り当ての設定

追加のネットワークは、k8s.cni.cncf.ioAPI グループの Network Attachment DefinitionAPI で設定されます。

重要

Network Attachment Definition オブジェクトには、プロジェクト管理ユーザーがアクセスできるので、機密情報やシークレットを保存しないでください。

API の設定については、以下の表で説明されています。

表16.1 NetworkAttachmentDefinition API フィールド
フィールド	型	説明
`metadata.name`	`string`	追加のネットワークの名前です。
`metadata.namespace`	`string`	オブジェクトが関連付けられる namespace。
`spec.config`	`string`	JSON 形式の CNI プラグイン設定。

16.2.2.1. Cluster Network Operator による追加ネットワークの設定

追加のネットワーク割り当ての設定は、Cluster Network Operator (CNO) の設定の一部として指定します。

以下の YAML は、CNO で追加のネットワークを管理するための設定パラメーターを記述しています。

Cluster Network Operator (CNO) の設定

apiVersion: operator.openshift.io/v1
kind: Network
metadata:
  name: cluster
spec:
  # ...
  additionalNetworks: 1
  - name: <name> 2
    namespace: <namespace> 3
    rawCNIConfig: |- 4
      {
        ...
      }
    type: Raw

1: 1 つまたは複数の追加ネットワーク設定の配列。
2: 作成している追加ネットワーク割り当ての名前。名前は指定された namespace 内で一意である必要があります。
3: ネットワークの割り当てを作成する namespace。値を指定しない場合、default の namespace が使用されます。
4: JSON 形式の CNI プラグイン設定。

16.2.2.2. YAML マニフェストからの追加ネットワークの設定

追加ネットワークの設定は、以下の例のように YAML 設定ファイルから指定します。

apiVersion: k8s.cni.cncf.io/v1
kind: NetworkAttachmentDefinition
metadata:
  name: <name> 1
spec:
  config: |- 2
    {
      ...
    }

1: 作成している追加ネットワーク割り当ての名前。
2: JSON 形式の CNI プラグイン設定。

16.2.3. 追加のネットワークタイプの設定

次のセクションでは、追加のネットワークの具体的な設定フィールドについて説明します。

16.2.3.1. ブリッジネットワークの追加設定

以下のオブジェクトは、ブリッジ CNI プラグインの設定パラメーターについて説明しています。

表16.2 Bridge CNI プラグイン JSON 設定オブジェクト
フィールド	型	説明
`cniVersion`	`string`	CNI 仕様のバージョン。値 `0.3.1` が必要です。
`name`	`string`	CNO 設定に以前に指定した `name` パラメーターの値。
`type`	`string`	設定する CNI プラグインの名前: `bridge`。
`ipam`	`object`	IPAM CNI プラグインの設定オブジェクト。プラグインは、割り当て定義についての IP アドレスの割り当てを管理します。
`bridge`	`string`	オプション: 使用する仮想ブリッジの名前を指定します。ブリッジインターフェイスがホストに存在しない場合は、これが作成されます。デフォルト値は `cni0` です。
`ipMasq`	`boolean`	オプション: 仮想ネットワークから外すトラフィックの IP マスカレードを有効にするには、`true` に設定します。すべてのトラフィックのソース IP アドレスは、ブリッジの IP アドレスに書き換えられます。ブリッジに IP アドレスがない場合は、この設定は影響を与えません。デフォルト値は `false` です。
`isGateway`	`boolean`	オプション: IP アドレスをブリッジに割り当てるには `true` に設定します。デフォルト値は `false` です。
`isDefaultGateway`	`boolean`	オプション: ブリッジを仮想ネットワークのデフォルトゲートウェイとして設定するには、`true` に設定します。デフォルト値は `false` です。`isDefaultGateway` が `true` に設定される場合、`isGateway` も自動的に `true` に設定されます。
`forceAddress`	`boolean`	オプション: 仮想ブリッジの事前に割り当てられた IP アドレスの割り当てを許可するには、`true` に設定します。`false` に設定される場合、重複サブセットの IPv4 アドレスまたは IPv6 アドレスが仮想ブリッジに割り当てられるとエラーが発生します。デフォルト値は `false` です。
`hairpinMode`	`boolean`	オプション: 仮想ブリッジが受信時に使用した仮想ポートでイーサネットフレームを送信できるようにするには、`true` に設定します。このモードは、Reflective Relay (リフレクティブリレー) としても知られています。デフォルト値は `false` です。
`promiscMode`	`boolean`	オプション: ブリッジで無作為検出モード (Promiscuous Mode) を有効にするには、`true` に設定します。デフォルト値は `false` です。
`vlan`	`string`	オプション: 仮想 LAN (VLAN) タグを整数値として指定します。デフォルトで、VLAN タグは割り当てません。
`preserveDefaultVlan`	`string`	オプション: デフォルトの VLAN をブリッジに接続されている `veth` 側で保持する必要があるか示します。デフォルトは true です。
`vlanTrunk`	`list`	オプション: VLAN トランクタグを割り当てます。デフォルト値は `none` です。
`mtu`	`string`	オプション: 最大転送単位 (MTU) を指定された値に設定します。デフォルト値はカーネルによって自動的に設定されます。
`enabledad`	`boolean`	オプション: コンテナー側の `veth` の重複アドレス検出を有効にします。デフォルト値は `false` です。
`macspoofchk`	`boolean`	オプション: MAC スプーフィングチェックを有効にして、コンテナーから発信されるトラフィックをインターフェイスの MAC アドレスに制限します。デフォルト値は `false` です。

注記

VLAN パラメーターは、veth のホスト側に VLAN タグを設定し、ブリッジインターフェイスで vlan_filtering 機能を有効にします。

注記

L2 ネットワークのアップリンクを設定するには、以下のコマンドを使用してアップリンクインターフェイスで vlan を許可する必要があります。

$  bridge vlan add vid VLAN_ID dev DEV

16.2.3.1.1. ブリッジ設定の例

以下の例では、bridge-net という名前の追加のネットワークを設定します。

{
  "cniVersion": "0.3.1",
  "name": "bridge-net",
  "type": "bridge",
  "isGateway": true,
  "vlan": 2,
  "ipam": {
    "type": "dhcp"
    }
}

16.2.3.2. ホストデバイスの追加ネットワークの設定

注記

device、hwaddr、kernelpath、または pciBusID のいずれかのパラメーターを設定してネットワークデバイスを指定します。

以下のオブジェクトは、ホストデバイス CNI プラグインの設定パラメーターについて説明しています。

表16.3 ホストデバイス CNI プラグイン JSON 設定オブジェクト
フィールド	型	説明
`cniVersion`	`string`	CNI 仕様のバージョン。値 `0.3.1` が必要です。
`name`	`string`	CNO 設定に以前に指定した `name` パラメーターの値。
`type`	`string`	設定する CNI プラグインの名前: `host-device`
`device`	`string`	オプション: `eth0` などのデバイスの名前。
`hwaddr`	`string`	オプション: デバイスハードウェアの MAC アドレス。
`kernelpath`	`string`	オプション: `/sys/devices/pci0000:00/0000:00:1f.6` などの Linux カーネルデバイス。
`pciBusID`	`string`	オプション: `0000:00:1f.6` などのネットワークデバイスの PCI アドレスを指定します。

16.2.3.2.1. ホストデバイス設定例

以下の例では、hostdev-net という名前の追加のネットワークを設定します。

{
  "cniVersion": "0.3.1",
  "name": "hostdev-net",
  "type": "host-device",
  "device": "eth1"
}

16.2.3.3. IPVLAN 追加ネットワークの設定

以下のオブジェクトは、IPVLAN CNI プラグインの設定パラメーターについて説明しています。

表16.4 IPVLAN CNI プラグイン JSON 設定オブジェクト
フィールド	型	説明
`cniVersion`	`string`	CNI 仕様のバージョン。値 `0.3.1` が必要です。
`name`	`string`	CNO 設定に以前に指定した `name` パラメーターの値。
`type`	`string`	設定する CNI プラグインの名前: `ipvlan`。
`ipam`	`object`	IPAM CNI プラグインの設定オブジェクト。プラグインは、割り当て定義についての IP アドレスの割り当てを管理します。これは、プラグインが連鎖している場合を除き必要です。
`mode`	`string`	オプション: 仮想ネットワークの操作モードを指定します。この値は、`l2`、`l3`、または `l3s` である必要があります。デフォルト値は `l2` です。
`master`	`string`	オプション: ネットワーク割り当てに関連付けるイーサネットインターフェイスを指定します。`master` が指定されない場合、デフォルトのネットワークルートのインターフェイスが使用されます。
`mtu`	`integer`	オプション: 最大転送単位 (MTU) を指定された値に設定します。デフォルト値はカーネルによって自動的に設定されます。

注記

ipvlan オブジェクトは、仮想インターフェイスが master インターフェイスと通信することを許可しません。したがって、コンテナーは ipvlan インターフェイスを使用してホストに到達できなくなります。コンテナーが、Precision Time Protocol (PTP) をサポートするネットワークなど、ホストへの接続を提供するネットワークに参加していることを確認してください。
1 つのの master インターフェイスを、macvlan と ipvlan の両方を使用するように同時に設定することはできません。
インターフェイスに依存できない IP 割り当てスキームの場合、ipvlan プラグインは、このロジックを処理する以前のプラグインと連鎖させることができます。master が省略された場合、前の結果にはスレーブにする ipvlan プラグインのインターフェイス名が 1 つ含まれていなければなりません。ipam が省略された場合、ipvlan インターフェイスの設定には前の結果が使用されます。

16.2.3.3.1. IPVLAN 設定例

以下の例では、ipvlan-net という名前の追加のネットワークを設定します。

{
  "cniVersion": "0.3.1",
  "name": "ipvlan-net",
  "type": "ipvlan",
  "master": "eth1",
  "mode": "l3",
  "ipam": {
    "type": "static",
    "addresses": [
       {
         "address": "192.168.10.10/24"
       }
    ]
  }
}

16.2.3.4. MACVLAN 追加ネットワークの設定

以下のオブジェクトは、macvlan CNI プラグインの設定パラメーターについて説明しています。

表16.5 MACVLAN CNI プラグイン JSON 設定オブジェクト
フィールド	型	説明
`cniVersion`	`string`	CNI 仕様のバージョン。値 `0.3.1` が必要です。
`name`	`string`	CNO 設定に以前に指定した `name` パラメーターの値。
`type`	`string`	設定する CNI プラグインの名前: `macvlan`。
`ipam`	`object`	IPAM CNI プラグインの設定オブジェクト。プラグインは、割り当て定義についての IP アドレスの割り当てを管理します。
`mode`	`string`	オプション: 仮想ネットワークのトラフィックの可視性を設定します。`bridge`、`passthru`、`private`、または `vepa` のいずれかである必要があります。値が指定されない場合、デフォルト値は `bridge` になります。
`master`	`string`	オプション: 新しく作成された macvlan インターフェイスに関連付けるホストネットワークインターフェイス。値が指定されていない場合は、デフォルトのルートインターフェイスが使用されます。
`mtu`	`string`	オプション: 指定された値への最大転送単位 (MTU)。デフォルト値はカーネルによって自動的に設定されます。

注記

プラグイン設定の master キーを指定する場合は、競合の可能性を回避するために、プライマリーネットワークプラグインに関連付けられているものとは異なる物理ネットワークインターフェイスを使用してください。

16.2.3.4.1. macvlan 設定の例

以下の例では、macvlan-net という名前の追加のネットワークを設定します。

{
  "cniVersion": "0.3.1",
  "name": "macvlan-net",
  "type": "macvlan",
  "master": "eth1",
  "mode": "bridge",
  "ipam": {
    "type": "dhcp"
    }
}

16.2.4. 追加ネットワークの IP アドレス割り当ての設定

IPAM (IP アドレス管理) Container Network Interface (CNI) プラグインは、他の CNI プラグインの IP アドレスを提供します。

以下の IP アドレスの割り当てタイプを使用できます。

静的割り当て。
DHCP サーバーを使用した動的割り当て。指定する DHCP サーバーは、追加のネットワークから到達可能である必要があります。
Whereabouts IPAM CNI プラグインを使用した動的割り当て。

16.2.4.1. 静的 IP アドレス割り当ての設定

以下の表は、静的 IP アドレスの割り当ての設定について説明しています。

表16.6 ipam 静的設定オブジェクト
フィールド	型	説明
`type`	`string`	IPAM のアドレスタイプ。値 `static` が必要です。
`addresses`	`array`	仮想インターフェイスに割り当てる IP アドレスを指定するオブジェクトの配列。IPv4 と IPv6 の IP アドレスの両方がサポートされます。
`routes`	`array`	Pod 内で設定するルートを指定するオブジェクトの配列です。
`dns`	`array`	オプション: DNS の設定を指定するオブジェクトの配列です。

addressesの配列には、以下のフィールドのあるオブジェクトが必要です。

表16.7 ipam.addresses[] 配列
フィールド	型	説明
`address`	`string`	指定する IP アドレスおよびネットワーク接頭辞。たとえば、`10.10.21.10/24` を指定すると、追加のネットワークに IP アドレスの `10.10.21.10` が割り当てられ、ネットマスクは `255.255.255.0` になります。
`gateway`	`string`	egress ネットワークトラフィックをルーティングするデフォルトのゲートウェイ。

表16.8 ipam.routes[] 配列
フィールド	型	説明
`dst`	`string`	CIDR 形式の IP アドレス範囲 (`192.168.17.0/24`、またはデフォルトルートの `0.0.0.0/0`)。
`gw`	`string`	ネットワークトラフィックがルーティングされるゲートウェイ。

表16.9 ipam.dns オブジェクト
フィールド	型	説明
`nameservers`	`array`	DNS クエリーの送信先となる 1 つ以上の IP アドレスの配列。
`domain`	`array`	ホスト名に追加するデフォルトのドメイン。たとえば、ドメインが `example.com` に設定されている場合、`example-host` の DNS ルックアップクエリーは `example-host.example.com` として書き換えられます。
`search`	`array`	DNS ルックアップのクエリー時に非修飾ホスト名に追加されるドメイン名の配列 (例: `example-host`)。

静的 IP アドレス割り当ての設定例

{
  "ipam": {
    "type": "static",
      "addresses": [
        {
          "address": "191.168.1.7/24"
        }
      ]
  }
}

16.2.4.2. 動的 IP アドレス (DHCP) 割り当ての設定

以下の JSON は、DHCP を使用した動的 IP アドレスの割り当ての設定について説明しています。

DHCP リースの更新

Pod は、作成時に元の DHCP リースを取得します。リースは、クラスターで実行している最小限の DHCP サーバーデプロイメントで定期的に更新する必要があります。

DHCP サーバーのデプロイメントをトリガーするには、以下の例にあるように Cluster Network Operator 設定を編集して shim ネットワーク割り当てを作成する必要があります。

shim ネットワーク割り当ての定義例

apiVersion: operator.openshift.io/v1
kind: Network
metadata:
  name: cluster
spec:
  additionalNetworks:
  - name: dhcp-shim
    namespace: default
    type: Raw
    rawCNIConfig: |-
      {
        "name": "dhcp-shim",
        "cniVersion": "0.3.1",
        "type": "bridge",
        "ipam": {
          "type": "dhcp"
        }
      }
  # ...

表16.10 ipam DHCP 設定オブジェクト
フィールド	型	説明
`type`	`string`	IPAM のアドレスタイプ。値 `dhcp` が必要です。

動的 IP アドレス (DHCP) 割り当ての設定例

{
  "ipam": {
    "type": "dhcp"
  }
}

16.2.4.3. Whereabouts を使用した動的 IP アドレス割り当ての設定

Whereabouts CNI プラグインにより、DHCP サーバーを使用せずに IP アドレスを追加のネットワークに動的に割り当てることができます。

以下の表は、Whereabouts を使用した動的 IP アドレス割り当ての設定について説明しています。

表16.11 ipamwhereabouts 設定オブジェクト
フィールド	型	説明
`type`	`string`	IPAM のアドレスタイプ。値 `whereabouts` が必要です。
`range`	`string`	IP アドレスと範囲を CIDR 表記。IP アドレスは、この範囲内のアドレスから割り当てられます。
`exclude`	`array`	オプション: CIDR 表記の IP アドレスと範囲 (0 個以上) のリスト。除外されたアドレス範囲内の IP アドレスは割り当てられません。

Whereabouts を使用する動的 IP アドレス割り当ての設定例

{
  "ipam": {
    "type": "whereabouts",
    "range": "192.0.2.192/27",
    "exclude": [
       "192.0.2.192/30",
       "192.0.2.196/32"
    ]
  }
}

16.2.4.4. Whereabouts reconciler デーモンセットの作成

Whereabouts reconciler は、Whereabouts IP アドレス管理 (IPAM) ソリューションを使用して、クラスター内の Pod の動的 IP アドレス割り当てを管理します。これにより、各 Pod が指定された IP アドレス範囲から一意の IP アドレスを確実に取得します。また、Pod が削除またはスケールダウンされた場合の IP アドレスの解放も処理します。

注記

NetworkAttachmentDefinition カスタムリソースを使用して動的 IP アドレスを割り当てることもできます。

Whereabouts reconciler デーモンセットは、Cluster Network Operator を通じて追加のネットワークを設定するときに自動的に作成されます。YAML マニフェストから追加のネットワークを設定する場合、これは自動的には作成されません。

Whereabouts reconciler デーモンセットのデプロイメントをトリガーするには、Cluster Network Operator のカスタムリソースファイルを編集して、Whereabouts-shim ネットワークアタッチメントを手動で作成する必要があります。

Whereabouts reconciler デーモンセットをデプロイするには、次の手順を使用します。

手順

以下のコマンドを実行して、Network.operator.openshift.io カスタムリソース (CR) を編集します。
```
$ oc edit network.operator.openshift.io cluster
```

CR の AdditionalNetworks パラメーターを変更して、whereabouts-shim ネットワーク割り当て定義を追加します。以下に例を示します。

apiVersion: operator.openshift.io/v1
kind: Network
metadata:
  name: cluster
spec:
  additionalNetworks:
  - name: whereabouts-shim
    namespace: default
    rawCNIConfig: |-
      {
       "name": "whereabouts-shim",
       "cniVersion": "0.3.1",
       "type": "bridge",
       "ipam": {
         "type": "whereabouts"
       }
      }
    type: Raw

ファイルを保存し、テキストエディターを編集します。

次のコマンドを実行して、whereabouts-reconciler デーモンセットが正常にデプロイされたことを確認します。

$ oc get all -n openshift-multus | grep whereabouts-reconciler

出力例

pod/whereabouts-reconciler-jnp6g 1/1 Running 0 6s
pod/whereabouts-reconciler-k76gg 1/1 Running 0 6s
pod/whereabouts-reconciler-k86t9 1/1 Running 0 6s
pod/whereabouts-reconciler-p4sxw 1/1 Running 0 6s
pod/whereabouts-reconciler-rvfdv 1/1 Running 0 6s
pod/whereabouts-reconciler-svzw9 1/1 Running 0 6s
daemonset.apps/whereabouts-reconciler 6 6 6 6 6 kubernetes.io/os=linux 6s

16.2.5. Cluster Network Operator による追加ネットワーク割り当ての作成

Cluster Network Operator (CNO) は追加ネットワークの定義を管理します。作成する追加ネットワークを指定する場合、CNO は NetworkAttachmentDefinition オブジェクトを自動的に作成します。

重要

Cluster Network Operator が管理する NetworkAttachmentDefinition オブジェクトは編集しないでください。これを実行すると、追加ネットワークのネットワークトラフィックが中断する可能性があります。

前提条件

OpenShift CLI (oc) がインストールされている。
cluster-admin 権限を持つユーザーとしてログインしている。

手順

オプション: 追加のネットワークの namespace を作成します。
```
$ oc create namespace <namespace_name>
```
CNO 設定を編集するには、以下のコマンドを入力します。
```
$ oc edit networks.operator.openshift.io cluster
```

以下のサンプル CR のように、作成される追加ネットワークの設定を追加して、作成している CR を変更します。

apiVersion: operator.openshift.io/v1
kind: Network
metadata:
  name: cluster
spec:
  # ...
  additionalNetworks:
  - name: tertiary-net
    namespace: namespace2
    type: Raw
    rawCNIConfig: |-
      {
        "cniVersion": "0.3.1",
        "name": "tertiary-net",
        "type": "ipvlan",
        "master": "eth1",
        "mode": "l2",
        "ipam": {
          "type": "static",
          "addresses": [
            {
              "address": "192.168.1.23/24"
            }
          ]
        }
      }

変更を保存し、テキストエディターを終了して、変更をコミットします。

検証

以下のコマンドを実行して、CNO が NetworkAttachmentDefinition オブジェクトを作成していることを確認します。CNO がオブジェクトを作成するまでに遅延が生じる可能性があります。
```
$ oc get network-attachment-definitions -n <namespace>
```
ここでは、以下のようになります。
<namespace>
CNO の設定に追加したネットワーク割り当ての namespace を指定します。
出力例
```
NAME                 AGE
test-network-1       14m
```

16.2.6. YAML マニフェストを適用した追加のネットワーク割り当ての作成