20.8. 송신 IP 주소 구성
클러스터 관리자는 OVN-Kubernetes CNI(Container Network Interface) 네트워크 플러그인을 구성하여 하나 이상의 송신 IP 주소를 네임스페이스 또는 네임스페이스의 특정 Pod에 할당할 수 있습니다.
20.8.1. 송신 IP 주소 아키텍처 설계 및 구현
OpenShift Container Platform 송신 IP 주소 기능을 사용하면 하나 이상의 네임스페이스에 있는 하나 이상의 Pod에서 발생하는 트래픽의 소스 IP 주소가 클러스터 네트워크 외부 서비스에 일관되게 표시되도록 할 수 있습니다.
예를 들어 클러스터 외부 서버에서 호스팅되는 데이터베이스를 주기적으로 쿼리하는 Pod가 있을 수 있습니다. 서버에 대한 액세스 요구 사항을 적용하기 위해 패킷 필터링 장치는 특정 IP 주소의 트래픽만 허용하도록 구성됩니다. 특정 Pod에서만 서버에 안정적으로 액세스할 수 있도록 허용하려면 서버에 요청하는 Pod에 대해 특정 송신 IP 주소를 구성하면 됩니다.
네임스페이스에 할당된 송신 IP 주소는 특정 대상으로 트래픽을 보내는 데 사용되는 송신 라우터와 다릅니다.
일부 클러스터 구성에서 애플리케이션 pod 및 수신 라우터 포드는 동일한 노드에서 실행됩니다. 이 시나리오에서 애플리케이션 프로젝트에 대한 송신 IP 주소를 구성하는 경우 애플리케이션 프로젝트의 경로에 요청을 보낼 때 IP 주소가 사용되지 않습니다.
송신 IP 주소는 ifcfg-eth0
과 같은 Linux 네트워크 구성 파일에서 구성하지 않아야 합니다.
20.8.1.1. 플랫폼 지원
다음 표에는 다양한 플랫폼의 송신 IP 주소 기능에 대한 지원이 요약되어 있습니다.
플랫폼 | 지원됨 |
---|---|
베어 메탈 | 제공됨 |
VMware vSphere | 제공됨 |
Red Hat OpenStack Platform (RHOSP) | 제공됨 |
AWS(Amazon Web Services) | 제공됨 |
GCP(Google Cloud Platform) | 제공됨 |
Microsoft Azure | 제공됨 |
IBM Z® 및 IBM® LinuxONE | 제공됨 |
IBM Z® 및 IBM® LinuxONE for Red Hat Enterprise Linux (RHEL) KVM | 제공됨 |
IBM Power® | 제공됨 |
Nutanix | 제공됨 |
EgressIP 기능이 있는 컨트롤 플레인 노드에 대한 송신 IP 주소 할당은 AWS(Amazon Web Services)에서 프로비저닝된 클러스터에서 지원되지 않습니다. (BZ#2039656).
20.8.1.2. 퍼블릭 클라우드 플랫폼 고려 사항
퍼블릭 클라우드 인프라에 프로비저닝된 클러스터의 경우 노드당 할당 가능한 IP 주소 수에 제약이 있습니다. 노드당 할당 가능한 최대 IP 주소 수 또는 IP 용량 은 다음 공식에서 설명할 수 있습니다.
IP capacity = public cloud default capacity - sum(current IP assignments)
Egress IP 기능은 노드당 IP 주소 용량을 관리하지만 배포에서 이 제약 조건을 계획하는 것이 중요합니다. 예를 들어 8개의 노드가 있는 베어 메탈 인프라에 설치된 클러스터의 경우 150개의 송신 IP 주소를 구성할 수 있습니다. 그러나 공용 클라우드 공급자가 IP 주소 용량을 노드당 10개의 IP 주소로 제한하는 경우 할당 가능한 총 IP 주소 수는 80개에 불과합니다. 이 예제 클라우드 공급자에서 동일한 IP 주소 용량을 달성하려면 7 개의 추가 노드를 할당해야 합니다.
퍼블릭 클라우드 환경에서 노드의 IP 용량 및 서브넷을 확인하려면 oc get node <node_name> -o yaml
명령을 입력합니다. cloud.network.openshift.io/egress-ipconfig
주석에는 노드의 용량 및 서브넷 정보가 포함됩니다.
주석 값은 기본 네트워크 인터페이스에 다음 정보를 제공하는 필드가 있는 단일 오브젝트가 포함된 배열입니다.
-
Interface
: AWS 및 Azure의 인터페이스 ID와 GCP의 인터페이스 이름을 지정합니다. -
ifaddr
: 하나 또는 두 IP 주소 제품군의 서브넷 마스크를 지정합니다. -
capacity
: 노드의 IP 주소 용량을 지정합니다. AWS에서 IP 주소 용량은 IP 주소 제품군별로 제공됩니다. Azure 및 GCP에서 IP 주소 용량에는 IPv4 및 IPv6 주소가 모두 포함됩니다.
노드 간 트래픽에 대한 송신 IP 주소 자동 연결 및 분리를 사용할 수 있습니다. 이를 통해 네임스페이스의 많은 Pod의 트래픽이 클러스터 외부의 위치로 일관된 소스 IP 주소를 가질 수 있습니다.
RHOSP 송신 IP 주소 기능은 egressip-<IP address>라는 Neutron 예약 포트를 생성합니다
. OpenShift Container Platform 클러스터 설치에 사용된 것과 동일한 RHOSP 사용자를 사용하여 이 예약 포트에 유동 IP 주소를 할당하여 송신 트래픽에 대해 예측 가능한 SNAT 주소를 가질 수 있습니다. 노드 장애 조치(failover)로 인해 RHOSP 네트워크의 송신 IP 주소가 다른 노드로 이동되면 예를 들어 Neutron 예약 포트가 제거되고 다시 생성됩니다. 즉, 유동 IP 연결이 손실되고 유동 IP 주소를 새 예약 포트에 수동으로 다시 할당해야 합니다.
RHOSP 클러스터 관리자가 예약 포트에 유동 IP를 할당하면 OpenShift Container Platform에서 예약 포트를 삭제할 수 없습니다. CloudPrivateIPConfig
오브젝트는 RHOSP 클러스터 관리자가 예약 포트에서 유동 IP를 할당 해제할 때까지 삭제 및 이동 작업을 수행할 수 없습니다.
다음 예제에서는 여러 퍼블릭 클라우드 공급자의 노드의 주석을 보여줍니다. 가독성을 위해 주석을 들여쓰기합니다.
AWS의 cloud.network.openshift.io/egress-ipconfig
주석의 예
cloud.network.openshift.io/egress-ipconfig: [ { "interface":"eni-078d267045138e436", "ifaddr":{"ipv4":"10.0.128.0/18"}, "capacity":{"ipv4":14,"ipv6":15} } ]
GCP의 cloud.network.openshift.io/egress-ipconfig
주석의 예
cloud.network.openshift.io/egress-ipconfig: [ { "interface":"nic0", "ifaddr":{"ipv4":"10.0.128.0/18"}, "capacity":{"ip":14} } ]
다음 섹션에서는 용량 계산에 사용할 지원되는 퍼블릭 클라우드 환경의 IP 주소 용량에 대해 설명합니다.
20.8.1.2.1. AWS(Amazon Web Services) IP 주소 용량 제한
AWS에서 IP 주소 할당에 대한 제약 조건은 구성된 인스턴스 유형에 따라 다릅니다. 자세한 내용은 인스턴스 유형당 네트워크 인터페이스당 IP 주소를참조하십시오.
20.8.1.2.2. GCP(Google Cloud Platform) IP 주소 용량 제한
GCP에서 네트워킹 모델은 IP 주소 할당 대신 IP 주소 별칭을 통해 추가 노드 IP 주소를 구현합니다. 그러나 IP 주소 용량은 IP 별칭 용량에 직접 매핑됩니다.
IP 별칭 할당에는 다음과 같은 용량 제한이 있습니다.
- 노드당 최대 IP 별칭 수, IPv4 및 IPv6 모두 100입니다.
- VPC당 최대 IP 별칭 수는 지정되지 않았지만 OpenShift Container Platform 확장성 테스트에서는 최대 약 15,000개입니다.
자세한 내용은 Per instance quota and Alias IP ranges overview 를 참조하십시오.
20.8.1.2.3. Microsoft Azure IP 주소 용량 제한
Azure에서 IP 주소 할당을 위한 다음 용량 제한이 있습니다.
- NIC당 IPv4 및 IPv6 모두에 대해 할당 가능한 최대 IP 주소 수는 256입니다.
- 가상 네트워크당 할당된 최대 IP 주소 수는 65,536을 초과할 수 없습니다.
자세한 내용은 네트워킹 제한을 참조하십시오.
20.8.1.3. 추가 네트워크 인터페이스에서 송신 IP 사용 고려 사항
OpenShift Container Platform에서 송신 IP는 관리자에게 네트워크 트래픽을 제어하는 방법을 제공합니다. 송신 IP는 Open vSwitch와 연결된 Linux 브리지 인터페이스인 br-ex
또는 기본 네트워크 인터페이스와 함께 사용하거나 추가 네트워크 인터페이스와 함께 사용할 수 있습니다.
다음 명령을 실행하여 네트워크 인터페이스 유형을 검사할 수 있습니다.
$ ip -details link show
기본 네트워크 인터페이스에는 서브넷 마스크도 포함하는 노드 IP 주소가 할당됩니다. 이 노드 IP 주소에 대한 정보는 k8s.ovn.org/node-primary-ifaddr
주석을 검사하여 클러스터 내의 각 노드의 Kubernetes 노드 오브젝트에서 검색할 수 있습니다. IPv4 클러스터에서 이 주석은 "k8s.ovn.org/node-primary-ifaddr: {"ipv4":"192.168.111.23/24"}"
와 유사합니다.
송신 IP가 기본 네트워크 인터페이스 서브넷의 서브넷에 없는 경우 기본 네트워크 인터페이스 유형이 아닌 다른 Linux 네트워크 인터페이스에서 송신 IP를 사용할 수 있습니다. 이렇게 하면 OpenShift Container Platform 관리자는 라우팅, 주소 지정, 분할 및 보안 정책과 같은 네트워킹 측면에 대한 보다 높은 수준의 제어 기능을 제공합니다. 이 기능을 사용하면 트래픽 분할 또는 특수 요구 사항 충족과 같은 목적으로 워크로드 트래픽을 특정 네트워크 인터페이스를 통해 라우팅할 수 있는 옵션을 제공합니다.
송신 IP가 기본 네트워크 인터페이스의 서브넷 내에 없는 경우 노드에 있는 경우 송신 트래픽에 대한 다른 네트워크 인터페이스를 선택할 수 있습니다.
k8s.ovn.org/host-cidrs
Kubernetes 노드 주석을 검사하여 송신 IP를 지원할 수 있는 다른 네트워크 인터페이스를 확인할 수 있습니다. 이 주석에는 기본 네트워크 인터페이스에 대해 발견된 주소 및 서브넷 마스크가 포함되어 있습니다. 또한 추가 네트워크 인터페이스 주소 및 서브넷 마스크 정보가 포함되어 있습니다. 이러한 주소 및 서브넷 마스크는 가장 긴 접두사 일치 라우팅 메커니즘을 사용하여 송신 IP를 지원하는 네트워크 인터페이스를 결정하는 네트워크 인터페이스에 할당됩니다.
OVN-Kubernetes는 특정 네임스페이스 및 Pod에서 아웃 바운드 네트워크 트래픽을 제어하고 전달하는 메커니즘을 제공합니다. 이렇게 하면 특정 네트워크 인터페이스와 특정 송신 IP 주소를 통해 클러스터를 종료합니다.
기본 네트워크 인터페이스가 아닌 네트워크 인터페이스에 송신 IP 할당 요구 사항
송신 IP 및 트래픽을 기본 네트워크 인터페이스가 아닌 특정 인터페이스를 통해 라우팅하려는 사용자는 다음 조건을 충족해야 합니다.
- OpenShift Container Platform은 베어 메탈 클러스터에 설치되어 있습니다. 이 기능은 클라우드 또는 하이퍼바이저 환경 내에서 비활성화되어 있습니다.
- OpenShift Container Platform Pod는 호스트 네트워크로 구성되지 않습니다.
- 네트워크 인터페이스가 제거되거나 인터페이스에서 송신 IP를 호스팅할 수 있는 IP 주소 및 서브넷 마스크가 제거되면 송신 IP가 재구성됩니다. 결과적으로 다른 노드 및 인터페이스에 할당할 수 있었습니다.
네트워크 인터페이스에 대해 IP 전달을 활성화해야 합니다. IP 전달을 활성화하려면
oc edit network.operator
명령을 사용하여 다음 예와 같이 오브젝트를 편집할 수 있습니다.# ... spec: clusterNetwork: - cidr: 10.128.0.0/14 hostPrefix: 23 defaultNetwork: ovnKubernetesConfig: gatewayConfig: ipForwarding: Global # ...
20.8.1.4. Pod에 송신 IP 할당
하나 이상의 송신 IP를 네임스페이스 또는 네임스페이스의 특정 Pod에 할당하려면 다음 조건을 충족해야 합니다.
-
클러스터에서 하나 이상의 노드에
k8s.ovn.org/egress-assignable: ""
레이블이 있어야 합니다. -
네임스페이스의 Pod에서 클러스터를 떠나는 트래픽의 소스 IP 주소로 사용할 하나 이상의 송신 IP 주소를 정의하는
EgressIP
오브젝트가 있습니다.
송신 IP 할당을 위해 클러스터의 노드에 레이블을 지정하기 전에 EgressIP
오브젝트를 생성하면 OpenShift Container Platform에서 모든 송신 IP 주소를 k8s.ovn.org/egress-assignable: ""
레이블이 있는 첫 번째 노드에 할당할 수 있습니다.
송신 IP 주소가 클러스터의 여러 노드에 널리 분산되도록 하려면 EgressIP
오브젝트를 만들기 전에 송신 IP 주소를 호스팅할 노드에 항상 레이블을 적용하십시오.
20.8.1.5. 노드에 송신 IP 할당
EgressIP
오브젝트를 생성할 때 k8s.ovn.org/egress-assignable: ""
레이블이 지정된 노드에 다음 조건이 적용됩니다.
- 송신 IP 주소는 한 번에 두 개 이상의 노드에 할당되지 않습니다.
- 송신 IP 주소는 송신 IP 주소를 호스팅할 수 있는 사용 가용한 노드 간에 균형을 이룹니다.
EgressIP
오브젝트의spec.EgressIPs
배열에서 둘 이상의 IP 주소를 지정하는 경우 다음 조건이 적용됩니다.- 지정된 IP 주소 중 두 개 이상을 호스팅할 노드는 없습니다.
- 지정된 네임스페이스에 대해 지정된 IP 주소 간에 트래픽이 거의 동일하게 분산됩니다.
- 노드를 사용할 수 없게 되면 할당된 모든 송신 IP 주소가 이전에 설명한 조건에 따라 자동으로 재할당됩니다.
Pod가 여러 EgressIP
오브젝트의 선택기와 일치하는 경우 EgressIP
오브젝트에 지정된 송신 IP 주소 중 어느 것이 Pod의 송신 IP 주소로 할당되는지 보장할 수 없습니다.
또한 EgressIP
오브젝트가 여러 송신 IP 주소를 지정하는 경우 송신 IP 주소 중 사용할 수 있는 보장이 없습니다. 예를 들어 Pod가 두 개의 송신 IP 주소 10.10.20.1
및 10.10.20.2
가 있는 EgressIP
오브젝트의 선택기와 일치하는 경우 각 TCP 연결 또는 UDP 대화에 사용할 수 있습니다.
20.8.1.6. 송신 IP 주소 구성에 대한 아키텍처 다이어그램
다음 다이어그램에서는 송신 IP 주소 구성을 보여줍니다. 다이어그램은 클러스터의 세 개 노드에서 실행 중인 두 개의 다른 네임스페이스에 있는 포드 4개를 설명합니다. 노드는 호스트 네트워크의 192.168.126.0/18
CIDR 블록에서 할당된 IP 주소입니다.
노드 1과 노드 3은 모두 k8s.ovn.org/egress-assignable: ""
로 레이블이 지정되어 있으므로 송신 IP 주소 할당에 사용할 수 있습니다.
다이어그램에 있는 점선은 노드 1 및 노드 3에서 클러스터를 나가기 위해 포드 네트워크를 통해 이동하는 pod1, pod2, pod3의 트래픽 흐름을 나타냅니다. 외부 서비스에서 예제의 EgressIP
오브젝트에서 선택한 Pod 중 하나에서 트래픽을 수신하는 경우 소스 IP 주소는 192.168.126.10
또는 192.168.126.102
입니다. 트래픽은 이 두 노드 간에 대략적으로 균등하게 분산됩니다.
다이어그램의 다음 리소스는 자세히 설명되어 있습니다.
Namespace
오브젝트네임스페이스는 다음 매니페스트에 정의됩니다.
네임스페이스 오브젝트
apiVersion: v1 kind: Namespace metadata: name: namespace1 labels: env: prod --- apiVersion: v1 kind: Namespace metadata: name: namespace2 labels: env: prod
EgressIP
오브젝트다음
EgressIP
오브젝트는env
라벨이prod
로 설정된 모든 포드를 선택하는 구성을 설명합니다. 선택한 포드의 송신 IP 주소는192.168.126.10
및192.168.126.102
입니다.EgressIP
오브젝트apiVersion: k8s.ovn.org/v1 kind: EgressIP metadata: name: egressips-prod spec: egressIPs: - 192.168.126.10 - 192.168.126.102 namespaceSelector: matchLabels: env: prod status: items: - node: node1 egressIP: 192.168.126.10 - node: node3 egressIP: 192.168.126.102
이전 예제의 구성에 대해 OpenShift Container Platform은 두 송신 IP 주소를 사용 가능한 노드에 할당합니다.
status
필드는 송신 IP 주소가 할당되었는지 여부와 위치를 반영합니다.
20.8.2. EgressIP 오브젝트
다음 YAML에서는 EgressIP
오브젝트의 API를 설명합니다. 오브젝트의 범위는 클러스터 전체이며 네임스페이스에 생성되지 않습니다.
apiVersion: k8s.ovn.org/v1 kind: EgressIP metadata: name: <name> 1 spec: egressIPs: 2 - <ip_address> namespaceSelector: 3 ... podSelector: 4 ...
다음 YAML은 네임스페이스 선택기에 대한 스탠자를 설명합니다.
네임스페이스 선택기 스탠자
namespaceSelector: 1
matchLabels:
<label_name>: <label_value>
- 1
- 네임스페이스에 대해 일치하는 하나 이상의 규칙입니다. 둘 이상의 일치 규칙이 제공되면 일치하는 모든 네임스페이스가 선택됩니다.
다음 YAML은 Pod 선택기에 대한 선택적 스탠자를 설명합니다.
Pod 선택기 스탠자
podSelector: 1
matchLabels:
<label_name>: <label_value>
- 1
- 선택사항: 지정된
namespaceSelector
규칙과 일치하는 네임스페이스의 Pod에 대해 일치하는 하나 이상의 규칙입니다. 지정된 경우 일치하는 Pod만 선택됩니다. 네임스페이스의 다른 Pod는 선택되지 않습니다.
다음 예에서 EgressIP
오브젝트는 192.168.126.11
및 192.168.126.102
송신 IP 주소를 app
라벨을 web
으로 설정하고 env
라벨을 prod
로 설정한 네임스페이스에 있는 포드와 연결합니다.
EgressIP
오브젝트의 예
apiVersion: k8s.ovn.org/v1 kind: EgressIP metadata: name: egress-group1 spec: egressIPs: - 192.168.126.11 - 192.168.126.102 podSelector: matchLabels: app: web namespaceSelector: matchLabels: env: prod
다음 예에서 EgressIP
오브젝트는 192.168.127.30
및 192.168.127.40
송신 IP 주소를 environment
레이블이 development
로 설정되지 않은 모든 Pod와 연결합니다.
EgressIP
오브젝트의 예
apiVersion: k8s.ovn.org/v1 kind: EgressIP metadata: name: egress-group2 spec: egressIPs: - 192.168.127.30 - 192.168.127.40 namespaceSelector: matchExpressions: - key: environment operator: NotIn values: - development
20.8.3. egressIPConfig 오브젝트
송신 IP의 기능으로 reachabilityTotalTimeoutSeconds
매개변수는 EgressIP 노드 도달 가능성 검사 총 시간(초)을 구성합니다. 이 시간 초과 내에 EgressIP 노드에 도달할 수 없는 경우 노드가 다운됩니다.
egressIPConfig
오브젝트의 구성 파일에서 reachabilityTotalTimeoutSeconds
값을 설정할 수 있습니다. 큰 값을 설정하면 EgressIP 구현이 노드 변경에 천천히 반응할 수 있습니다. 이 구현에서는 문제가 있고 연결할 수 없는 EgressIP 노드에 대해 천천히 반응합니다.
egressIPConfig
오브젝트에서 reachabilityTotalTimeoutSeconds
매개변수를 생략하면 플랫폼은 시간이 지남에 따라 변경될 수 있는 적절한 기본값을 선택합니다. 현재 기본값은 1
초입니다. 값이 0
이면 EgressIP 노드의 도달 가능성 검사를 비활성화합니다.
다음 egressIPConfig
오브젝트는 기본 1
초 프로브에서 5
초 프로브로 reachabilityTotalTimeoutSeconds
를 변경하는 방법을 설명합니다.
apiVersion: operator.openshift.io/v1 kind: Network metadata: name: cluster spec: clusterNetwork: - cidr: 10.128.0.0/14 hostPrefix: 23 defaultNetwork: ovnKubernetesConfig: egressIPConfig: 1 reachabilityTotalTimeoutSeconds: 5 2 gatewayConfig: routingViaHost: false genevePort: 6081
20.8.4. 송신 IP 주소 호스팅을 위해 노드에 레이블 지정
OpenShift Container Platform에서 노드에 하나 이상의 송신 IP 주소를 할당할 수 있도록 k8s.ovn.org/egress-assignable=""
레이블을 클러스터의 노드에 적용할 수 있습니다.
사전 요구 사항
-
OpenShift CLI(
oc
)를 설치합니다. - 클러스터 관리자로 클러스터에 로그인합니다.
프로세스
하나 이상의 송신 IP 주소를 호스팅할 수 있도록 노드에 레이블을 지정하려면 다음 명령을 입력합니다.
$ oc label nodes <node_name> k8s.ovn.org/egress-assignable="" 1
- 1
- 레이블을 지정할 노드 이름입니다.
작은 정보다음 YAML을 적용하여 노드에 레이블을 추가할 수 있습니다.
apiVersion: v1 kind: Node metadata: labels: k8s.ovn.org/egress-assignable: "" name: <node_name>