第5章 VRF へのセカンダリーネットワークの割り当て


クラスター管理者は、CNI VRF プラグインを使用して、Virtual Routing and Forwarding (VRF) ドメインのセカンダリーネットワークを設定できます。このプラグインが作成する仮想ネットワークは、指定した物理インターフェイスに関連付けられます。

VRF インスタンスでセカンダリーネットワークを使用すると、次の利点があります。

ワークロードの分離
セカンダリーネットワークの VRF インスタンスを設定して、ワークロードトラフィックを分離します。
セキュリティーの向上
VRF ドメイン内の分離されたネットワークパスを通じて、セキュリティーを向上させます。
マルチテナンシーのサポート
各テナントの VRF ドメイン内で、一意のルーティングテーブルを使用したネットワークセグメンテーションを通じて、マルチテナントをサポートします。
注記

VRF を使用するアプリケーションは、特定のデバイスに対してバインドする必要があります。一般的な使用方法として、ソケットに SO_BINDTODEVICE オプションを使用できます。SO_BINDTODEVICE オプションは、渡されたインターフェイス名 (例: eth1) で指定されたデバイスにソケットをバインドします。SO_BINDTODEVICE オプションを使用するには、アプリケーションに CAP_NET_RAW 機能が必要です。

ip vrf exec コマンドを使用した VRF の使用は、OpenShift Container Platform Pod ではサポートされません。VRF を使用するには、アプリケーションを VRF インターフェイスに直接バインドします。

5.1. CNI VRF プラグインを使用してセカンダリーネットワークアタッチメントを作成する

Cluster Network Operator (CNO) は、セカンダリーネットワークの定義を管理します。作成するセカンダリーネットワークを指定する場合、CNO は NetworkAttachmentDefinition カスタムリソース (CR) を自動的に作成します。

注記

Cluster Network Operator が管理する NetworkAttachmentDefinition CR は編集しないでください。これを行うと、セカンダリーネットワーク上のネットワークトラフィックが中断される可能性があります。

CNI VRF プラグインでセカンダリーネットワークアタッチメントを作成するには、以下の手順を実行します。

前提条件

  • OpenShift Container Platform CLI (oc) をインストールします。
  • cluster-admin 権限を持つユーザーとして OpenShift クラスターにログインします。

手順

  1. 以下のサンプル CR のように、セカンダリーネットワーク割り当て用の Network カスタムリソース (CR) を作成し、追加ネットワークの rawCNIConfig 設定を挿入します。YAML を additional-network-attachment.yaml ファイルとして保存します。

    apiVersion: operator.openshift.io/v1
    kind: Network
    metadata:
      name: cluster
    spec:
      additionalNetworks:
        - name: test-network-1
          namespace: additional-network-1
          type: Raw
          rawCNIConfig: '{
            "cniVersion": "0.3.1",
            "name": "macvlan-vrf",
            "plugins": [  
    1
    
            {
              "type": "macvlan",
              "master": "eth1",
              "ipam": {
                  "type": "static",
                  "addresses": [
                  {
                      "address": "191.168.1.23/24"
                  }
                  ]
              }
            },
            {
              "type": "vrf", 
    2
    
              "vrfname": "vrf-1",  
    3
    
              "table": 1001   
    4
    
            }]
          }'
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    1
    plugins は一覧である必要があります。リストの最初の項目は、VRF ネットワークのベースとなるセカンダリーネットワークである必要があります。一覧の 2 つ目の項目は、VRF プラグイン設定です。
    2
    typevrf に設定する必要があります。
    3
    vrfname は、インターフェイスが割り当てられた VRF の名前です。これが Pod に存在しない場合は作成されます。
    4
    オプション: table はルーティングテーブル ID です。デフォルトで、tableid パラメーターが使用されます。これが指定されていない場合、CNI は空のルーティングテーブル ID を VRF に割り当てます。
    注記

    VRF は、リソースが netdevice タイプの場合にのみ正常に機能します。

  2. Network リソースを作成します。

    $ oc create -f additional-network-attachment.yaml
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  3. 以下のコマンドを実行して、CNO が NetworkAttachmentDefinition CR を作成していることを確認します。<namespace> を、ネットワーク割り当ての設定時に指定した namespace に置き換えます (例: additional-network-1)。予想される出力には、NAD CR の名前と作成期間が分単位で表示されます。

    $ oc get network-attachment-definitions -n <namespace>
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    注記

    CNO が CR を作成するまでに遅延が生じる可能性があります。

検証

  1. Pod を作成し、その Pod を VRF インスタンスを使用してセカンダリーネットワークに割り当てます。

    1. Pod リソースを定義する YAML ファイルを作成します。

      pod-additional-net.yaml ファイルの例

      apiVersion: v1
      kind: Pod
      metadata:
       name: pod-additional-net
       annotations:
         k8s.v1.cni.cncf.io/networks: '[
             {
                     "name": "test-network-1" 
      1
      
             }
       ]'
      spec:
       containers:
       - name: example-pod-1
         command: ["/bin/bash", "-c", "sleep 9000000"]
         image: centos:8
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      1
      VRF インスタンスを持つセカンダリーネットワークの名前を指定します。
    2. 以下のコマンドを実行して Pod リソースを作成します。予想される出力には、Pod リソースの名前と作成期間が分単位で表示されます。

      $ oc create -f pod-additional-net.yaml
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  2. Pod ネットワークアタッチメントが VRF セカンダリーネットワークに接続されていることを確認します。Pod でリモートセッションを開始し、以下のコマンドを実行します。予期される出力には、VRF インターフェイスの名前と、ルーティングテーブルに一意の ID が表示されます。

    $ ip vrf show
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  3. VRF インターフェイスがセカンダリーインターフェイスのコントローラーであることを確認します。

    $ ip link
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    出力例

    5: net1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master red state UP mode
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