容器ACK服务通过云防火墙实现网络访问控制最佳实践

本文介绍 ACK 集群同步节点、ACK 地址簿在 NAT 防火墙中对频繁改变 IP 地址的集群节点进行自动访问控制的最佳实践。

多种ACK集群节点通过NAT访问外网的防控场景

ACK集群中,许多场景需要Pod通过NAT网关访问外网,同时由于业务需求或流量波动,Pod需要频繁扩缩容。以下是典型的应用场景及其需求:

  • 微服务架构:微服务需要调用外部API(如支付网关、地图服务),同时因流量波动频繁扩缩容。

  • 数据处理与ETL任务:Pod从外部数据源拉取数据或将结果上传到外部系统,数据量波动导致Pod频繁扩缩容。

  • 机器学习与AI模型训练:Pod从外部获取训练数据或将模型上传到外部仓库,训练任务规模变化导致Pod频繁扩缩容。

  • 实时流处理与消息队列:Pod消费外部消息队列数据或上传处理结果,数据吞吐量波动导致Pod频繁扩缩容。

  • 跨云或混合云场景:Pod访问公有云服务(如对象存储、数据库),同时因业务需求频繁扩缩容。

  • 游戏服务器与实时通信:Pod调用外部支付网关或社交平台API,玩家数量波动导致Pod频繁扩缩容。

  • DevOpsCI/CD流水线:Pod从外部代码仓库拉取代码或将构建结果上传到外部存储,开发活动波动导致Pod频繁扩缩容。

在这些场景中,外网访问经常使用 NAT 网关实现,而 NAT 防火墙在这些场景中的防护,如果采用传统的静态IP地址簿管理方式效率低下,难以应对频繁的IP变化。通过 ACK集群同步节点 和 ACK地址簿,可以实现Pod IP的自动同步,并在NAT防火墙策略中引用ACK地址簿,从而简化访问控制策略的维护工作。

场景应用示例

AI科技公司使用ACK集群运行分布式机器学习任务,Pod需要频繁扩缩容以应对训练任务的资源需求波动。训练过程中,Pod需访问外部数据源(如ImageNet)获取数据,并将训练完成的模型上传到外部模型仓库(如阿里云ModelScope)。

  • 由于Pod IP频繁变化,传统的静态IP地址簿管理方式效率低下,手动更新NAT防火墙策略的工作量巨大,且容易因策略更新不及时导致训练任务中断。

  • 针对此种情况,公司使用了 ACK集群同步节点 和 ACK地址簿的方案来解决访问控制难题,减少运维工作量。

以下是传统方案(无ACK集群同步节点与ACK地址簿功能)和引入ACK解决方案(启用集群同步节点与地址簿)的工作流程对比:

传统方案(无ACK集群同步节点与ACK地址簿功能)

引入ACK解决方案(启用集群同步节点与地址簿)

  1. Pod IP管理困境

    • 因训练任务资源需求波动,Pod需频繁扩缩容,IP地址动态变化。

    • 运维需手动维护静态IP地址簿,存在更新延迟与遗漏风险。

  2. 防火墙策略维护负担

    • 每次Pod扩缩容后,需人工修改NAT防火墙的源地址策略。

    • 策略更新滞后易导致训练任务中断(如数据拉取/模型上传被阻断)。

  3. 安全与效率矛盾

    • 为规避中断风险,可能被迫开放过宽的网络权限,产生安全隐患。

    • 运维团队将大量时间消耗在策略维护等重复性工作上。

  1. 动态IP管理

    • 同步节点自动采集Pod IP变化,实时更新至ACK地址簿。

    • 地址簿作为“动态白名单”,消除人工维护成本。

  2. 策略自动化联动

    • NAT防火墙直接引用地址簿作为源地址,策略随Pod变化自动生效。

    • 训练任务中断率显著下降,模型上传耗时基本不再受扩缩容影响。

  3. 安全增强

    • 通过NAT网关隐藏真实Pod IP,外部攻击面显著减少。

    • 细粒度访问控制(如仅允许地址簿内IP访问ModelScope)。

通过 ACK集群同步节点 和 ACK地址簿,公司实现了Pod IP的自动同步与动态管理。同步节点周期性地采集Pod IP并更新到ACK地址簿,NAT防火墙策略引用地址簿作为源地址,确保Pod能够安全访问外部服务。该方案解决了Pod IP频繁变化带来的访问控制难题,减少了运维工作量,同时通过NAT网关隐藏Pod IP,提升了安全性。最终,公司实现了高效、安全的模型训练环境,确保了业务的连续性。

最终网络拓扑图如下:

image

实施步骤

前提条件:

  • ACK集群已创建并正常运行。

  • 集群网络插件为 Terway

  • 已为云防火墙角色授予集群的RBAC权限。

    说明
    • 每个集群首次创建同步节点时,在节点创建页面按提示授权。

    • 同一个集群已经授权所有空间的,可以跳过授权直接创建。

创建ACK集群同步节点

如果前提条件均已满足,则可跟随以下步骤创建 ACK 集群同步节点

  1. 按照操作指南中的 ACK 集群同步节点步骤创建同步节点,请参见创建ACK集群同步节点操作步骤

  2. 节点创建完成后,确认列表中显示的节点实例状态为正常,健康状态为健康。

创建ACK地址簿

如果 ACK 集群同步节点已创建并正常运行,则可跟随以下步骤创建 ACK 地址簿

  1. 按照操作指南中的地址簿管理,创建 ACK 地址簿,请参见创建自定义地址簿

  2. 地址簿正确创建后,会显示同步到的 IP。

    image

创建NAT防火墙策略

如果 ACK 地址簿已创建并包含Pod IP,则可跟随以下步骤创建 NAT防火墙策略

  1. 登录云防火墙控制台

  2. 在左侧导航栏,选择防护配置 > 访问控制 > NAT边界

  3. 点击创建策略按钮,在弹出的创建策略-NAT边界页面,源类型选择地址簿进入选择地址簿页面。

  4. 地址簿类型选择ACK地址簿,即可查询到已经创建的地址簿数据,选择对应地址簿即可。

  5. 完成剩余的访问策略规则填写,详细操作请参见配置NAT边界访问控制策略

验证与测试

  • 同步节点健康状态:同步节点创建后在列表中显示实例和健康状态,检查实例状态是否为正常,健康状态是否为健康。

  • 验证Pod IP同步:检查ACK地址簿中是否包含目标命名空间或标签的Pod IP。

  • 验证NAT防火墙策略:在ACK集群中启动任务,确认Pod可以正常访问外部服务,并检查NAT网关的流量日志,确认策略已正确应用。

常见问题

  • 同步节点创建失败:可能是由于云防火墙角色授予的集群 RBAC 权限错误。

    解决方法:按角色授权操作步骤排查权限。

  • Pod IP未同步到ACK地址簿:可能原因是命名空间或标签配置错误,或同步节点未正常运行。

    解决方法:检查命名空间或标签配置,并确认同步节点状态。

  • NAT防火墙策略未生效:可能原因是ACK地址簿中无Pod IP,或策略配置错误。

    解决方法:检查ACK地址簿和策略配置。