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在 Kubernetes 集群中，默认情况下，所有 Pod 之间都是可以相互通信的，这在某些场景下可能会带来安全隐患。为了实现更精细的网络访问控制，Kubernetes 提供了 Network Policy 机制。Network Policy 允许我们定义一组规则，来控制 Pod 之间的网络流量，从而实现网络隔离和安全加固。

本文将通过丰富的示例，详细讲解 Network Policy 的概念、语法、使用场景以及配置实践，帮助大家快速掌握 Network Policy，构建安全的容器网络。

Network Policy 的核心概念

Network Policy 是一种基于 Pod 标签（Label）的网络访问控制策略。它通过定义一系列规则，来允许或拒绝 Pod 之间的网络流量。Network Policy 的核心概念包括：

• Policy 对象：Network Policy 是 Kubernetes 中的一种资源对象，我们可以通过 YAML 文件来定义和管理。
• Pod 选择器（Pod Selector）：Network Policy 通过 Pod 选择器来指定哪些 Pod 需要应用该策略。
• Ingress 规则：定义允许进入被选定 Pod 的流量规则。
• Egress 规则：定义允许从被选定 Pod 发出的流量规则。
• 规则类型：
  • IPBlock：基于 IP 地址段进行流量控制。
  • PodSelector：基于 Pod 标签进行流量控制。
  • NamespaceSelector：基于 Namespace 标签进行流量控制。

Network Policy 示例详解

下面通过几个示例来详细讲解 Network Policy 的用法。

示例 1：拒绝所有流量

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:name: deny-allnamespace: default
spec:podSelector: {}policyTypes:- Ingress- Egress

这个 Network Policy 选择了 default 命名空间下的所有 Pod（podSelector: {}），并定义了空的 Ingress 和 Egress 规则。这意味着拒绝所有进入和离开这些 Pod 的流量。

示例 2：允许同一 Namespace 下的 Pod 之间互访

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:name: allow-same-namespacenamespace: default
spec:podSelector: {}ingress:- from:- podSelector: {}

这个 Network Policy 选择了 default 命名空间下的所有 Pod，并定义了一个 Ingress 规则，允许来自同一命名空间下所有 Pod（podSelector: {}）的流量。

示例 3：允许特定标签的 Pod 访问

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:name: allow-from-frontendnamespace: default
spec:podSelector:matchLabels:app: backendingress:- from:- podSelector:matchLabels:app: frontend

这个 Network Policy 选择了 default 命名空间下标签为 app: backend 的 Pod，并定义了一个 Ingress 规则，允许来自同一命名空间下标签为 app: frontend 的 Pod 的流量。

示例 4：允许来自特定 Namespace 的 Pod 访问

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:name: allow-from-monitoringnamespace: default
spec:podSelector:matchLabels:app: backendingress:- from:- namespaceSelector:matchLabels:name: monitoring

这个 Network Policy 选择了 default 命名空间下标签为 app: backend 的 Pod，并定义了一个 Ingress 规则，允许来自标签为 name: monitoring 的 Namespace 下的所有 Pod 的流量。

示例 5：允许特定 IP 段的访问

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:name: allow-external-accessnamespace: default
spec:podSelector:matchLabels:app: backendingress:- from:- ipBlock:cidr: 192.168.1.0/24except:- 192.168.1.10/32

这个 Network Policy 选择了 default 命名空间下标签为 app: backend 的 Pod，并定义了一个 Ingress 规则，允许来自 IP 地址段 192.168.1.0/24 但排除 192.168.1.10/32 的流量。

示例 6：允许特定端口的访问

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:name: allow-specific-portnamespace: default
spec:podSelector:matchLabels:app: backendingress:- from:- podSelector:matchLabels:app: frontendports:- protocol: TCPport: 80

这个 Network Policy 选择了 default 命名空间下标签为 app: backend 的 Pod，并定义了一个 Ingress 规则，允许来自同一命名空间下标签为 app: frontend 的 Pod 的流量，但仅限于 TCP 协议的 80 端口。

Network Policy 的注意事项

• Network Policy 仅适用于支持它的网络插件：如 Calico、Cilium 等。
• Network Policy 是累加的：如果多个 Network Policy 选择了同一个 Pod，那么这些策略的规则会合并生效。
• Network Policy 的默认行为：如果没有 Network Policy 选择某个 Pod，那么该 Pod 的所有流量都是允许的。
• Network Policy 的调试：可以使用 kubectl describe networkpolicy <policy-name> 命令查看 Network Policy 的详细信息，以及使用网络插件提供的工具进行调试。

总结

Network Policy 是 Kubernetes 中实现网络隔离和访问控制的重要工具。通过灵活运用 Network Policy，我们可以构建出满足各种安全需求的容器网络，保障应用的安全性。