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CNI Auswahl

Diese Seite gibt einen Überblick darüber, was eine CNI ist, nach welchen Kriterien man eine Auswahl trifft und wie man sie im Clustererstellungsprozess auswählt.

Was ist eine CNI und wofür wird sie gebraucht?

CNI ist eine Abkürzung für Container Network Interface. Vereinfacht erklärt, ist es eine Beschreibung der in Kubernetes benötigten Netzwerkfunktionalität, um die Kommunikation zwischen Pods und Nodes zu realisieren. Da die Netzwerkumgebungen, in denen Kubernetes läuft, sehr verschieden sind, haben sich die Entwickler von Kubernetes darauf geeinigt, sich auf eine standardisierte Schnittstellenbeschreibung der benötigten Netzwerkfunktionalität zu beschränken und anderen die Implementierung zu überlassen. Dieser Schritt resultierte in der Entstehung vieler verschiedener CNIs mit verschiedenen Funktionen und für verschiedene Einsatzzwecke.

Unsere Kubernetes Plattform unterstützte lange Zeit nur eine CNI und hat diese fest als Standard definiert, ohne eine Auswahlmöglichkeit zu bieten. Dies hat sich kürzlich geändert. Wir unterstützen nun zwei verschiedene CNIs, aus denen der Benutzer eine wählen kann, die am Besten zu seinen Bedürfnissen passt.

Canal

Unser langjähriger Standard in Sachen CNI war bislang Canal. Es handelt sich dabei um die Kombination der beiden CNIs Flannel und Calico. Flannel realisiert dabei die Netzwerkfunktionalität zwischen den Pods, während calico sich um die network policies kümmert.

Die CNI Canal gibt es schon sehr lange und besitzt daher auch die nötige Produktionsreife. Canal unterstützt sowohl den proxy-Modus iptables als auch ipvs.

Falls Sie sich unsicher sind, welches CNI sie wählen sollen, dann wählen sie Canal.

Cilium

Cilium ist relativ neu auf dem CNI Markt. Es setzt, im Gegensatz zu Canal, für die Konfiguration der Kommunikation zwischen den Pods intern auf neuere Technologien wie beispielsweise eBPF. Cilium bietet neben besseren health-checks außerdem mit Hubble ein Add-on zur genaueren Analyse von Netzwerkverkehr innerhalb des Kubernetes Clusters an. Zudem bietet es ebenfalls Unterstützung für feingranulares Filtern des eingehenden und ausgehenden Netzwerkverkehrs sowie des Verkehrs innerhalb des Clusters.

Um alle fortgeschrittenen Funktionen von Cilium nutzen zu können ist es notwendig den proxy Modus eBPF auszuwählen. Dieser erscheint als Wahlmöglichkeit sobald Cilium als CNI gewählt wurde. Außerdem muss das Betriebssystemimage des Kubernetes Workers eine relativ aktuelle Kernelversion anbieten, welches auf unseren Flatcar images immer gegeben ist.

An dem Cilium Projekt wird im Moment rege weiterentwickelt so dass regelmäßig neue Features herausgebracht und Fehler behoben werden.

Wenn Sie an einem tieferen Verständnis über die Netzwerkflüsse in ihrem Kubernetes Cluster interessiert sind, dann wählen Sie Cilium als CNI.

Installation der CNI

Beim Erstellungsprozess Ihres Kubernetes Clusters in Schritt zwei können Sie unter dem Punkt “Network Configuration” Ihre CNI auswählen.

choose CNI

Dort sind auch weitere Einstellungen wie proxy-Modus und weiter unten auch der Controlplane Konnektor Konnectivity möglich.

choose proxy

Bitte beachten Sie, dass die Wahl von eBPF als proxy-Modus erst zur Verfügung steht, wenn Cilium als CNI ausgewählt wurde. Weitere Informationen zum Controlplane Konnektor Konnectivity finden sie auf einer eigenen Seite hier.

Installation des Hubble Add-ons

Wenn Cilium als CNI verwendet wurde, dann hat man die Möglichkeit sich den Netzwerkverkehr des Kubernetes Cluster visualisieren zu lassen. Dazu muss die Komponente Hubble über den Addons-Reiter installiert werden, nachdem die Clustererstellung erfolgreich beendet wurde.

install hubble

Warnung

Die Auswahl der CNI kann nur zum Zeitpunkt der Erstellung des Kubernetes Clusters erfolgen. Ein nachträgliches Ändern der CNI ist zwar technisch möglich, wird aber von unserer Plattform nicht unterstützt.

Im Falle eines manuellen Änderns des CNI im Nachhinein ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass es bei Updates der Kubernetes Version zu Komplikationen kommt. Wir raten daher dringend von der nachträglichen manuellen Einflussnahme ab. Falls Sie generell vorhaben, Änderungen an der CNI vorzunehmen, erstellen Sie den Cluster ohne CNI und installieren und warten sie diese danach selber.

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