Amazon Web Services EKS (Elastic Kubernetes Service) to potężne narzędzie do zarządzania kontenerami w chmurze. Umożliwia ono firmom łatwe wdrażanie, skalowanie i zarządzanie aplikacjami kontenerowymi przy użyciu Kubernetes. AWS EKS eliminuje wiele wyzwań związanych z konfiguracją i utrzymaniem klastrów Kubernetes, pozwalając zespołom skupić się na rozwoju aplikacji.
Aby w pełni wykorzystać możliwości AWS EKS, kluczowe jest zrozumienie jego najważniejszych komponentów. W tym artykule przyjrzymy się 10 kluczowym elementom, które powinny znaleźć się w każdym klastrze EKS. Omówimy komponenty do zarządzania klastrem, sieciowe, bezpieczeństwa oraz automatyzacji i ciągłej integracji. Poznanie tych elementów pomoże w budowaniu niezawodnych i wydajnych środowisk Kubernetes w AWS.
Komponenty zarządzania klastrem
Amazon EKS Control Plane
Amazon EKS Control Plane to kluczowy element zarządzania klastrem Kubernetes w AWS. Zapewnia on wysoką dostępność i skalowalność, automatycznie zarządzając serwerami API Kubernetes oraz warstwą persystencji etcd. Control Plane działa w trzech strefach dostępności AWS, co gwarantuje niezawodność i odporność na awarie. Automatycznie wykrywa i zastępuje niesprawne węzły, eliminując potrzebę ręcznej interwencji administratorów.
EKS Control Plane udostępnia punkt końcowy API Kubernetes, który umożliwia komunikację z klastrem za pomocą narzędzi takich jak kubectl. Wykorzystuje on Load Balancer do równoważenia obciążenia między serwerami API. EKS automatycznie skaluje Control Plane w zależności od obciążenia, zapewniając optymalną wydajność nawet przy dużej liczbie żądań.
AWS IAM dla EKS
Integracja AWS Identity and Access Management (IAM) z Amazon EKS umożliwia precyzyjną kontrolę dostępu do klastra Kubernetes. EKS łączy natywny system kontroli dostępu oparty na rolach Kubernetes (RBAC) z AWS IAM, co pozwala na przypisywanie ról RBAC bezpośrednio do podmiotów IAM.
Dzięki temu administratorzy mają granularną kontrolę nad uprawnieniami dostępu do węzłów control-plane Kubernetes. EKS umożliwia również przypisywanie uprawnień IAM do kont usług Kubernetes, co daje precyzyjną kontrolę dostępu na poziomie podów. Jest to szczególnie przydatne w przypadku klastrów z wieloma współlokowanymi usługami.
Narzędzia do monitorowania klastra
Amazon EKS oferuje różnorodne narzędzia do monitorowania klastra, które ułatwiają zarządzanie i optymalizację jego działania. Jednym z kluczowych komponentów jest integracja z Amazon CloudWatch, która zapewnia rejestrowanie i monitorowanie control-plane EKS. Po skonfigurowaniu, CloudWatch zbiera dzienniki wywołań serwera API, dzienniki inspekcji, interakcje użytkowników oraz dzienniki harmonogramu i kontrolera.
EKS udostępnia również metryki control-plane w na endpoincie /metrics w formacie Prometheus. CloudWatch Container Insights może zbierać i przechowywać te metryki, umożliwiając szczegółową analizę wydajności klastra. Dodatkowo, EKS integruje się z AWS CloudTrail, co pozwala na śledzenie akcji i wywołań API.
Dla bardziej zaawansowanego monitorowania, można wdrożyć Prometheus jako rozwiązanie zarządzane samodzielnie w klastrze EKS lub skorzystać z Amazon Managed Service for Prometheus. To drugie rozwiązanie oferuje w pełni zarządzaną usługę zgodną z Prometheus, ułatwiającą bezpieczne i niezawodne monitorowanie środowisk EKS.
Warto również wspomnieć o Amazon Managed Grafana, która umożliwia wizualizację danych z wielu źródeł, w tym metryk z EKS. Integruje się ona z usługami bezpieczeństwa AWS i AWS Single Sign-On, oferując jednokrotne logowanie i uproszczone zarządzanie dostępem.
Komponenty sieciowe
Amazon VPC CNI to kluczowy komponent sieciowy dla klastrów Amazon EKS. Zapewnia on efektywną komunikację między podami w klastrze Kubernetes, wykorzystując natywne mechanizmy sieciowe AWS. VPC CNI zawiera plik CNI konfigurujący sieć poda i demona ipamd zarządzającego IP.
Amazon VPC CNI
VPC CNI automatycznie przydziela pule adresów IP z podsieci węzła do głównego interfejsu sieciowego (ENI). Ta „ciepła pula” adresów IP pozwala na szybkie uruchamianie nowych podów. W zależności od konfiguracji, VPC CNI może przydzielać pojedyncze adresy IP lub prefiksy (/28 dla IPv4 lub /80 dla IPv6). Gdy pula adresów IP na głównym ENI zostaje wyczerpana, VPC CNI dołącza dodatkowe interfejsy ENI do węzła.
Liczba dostępnych interfejsów ENI i adresów IP zależy od typu instancji EC2. To ograniczenie wpływa na maksymalną liczbę podów, które można uruchomić na danym węźle. Warto wcześniej zaplanować ilość podów i zweryfikować zalecaną maksymalną liczbę podów dla danego typu instancji.
AWS Load Balancer Controller
AWS Load Balancer Controller to ważny komponent sieciowy dla klastrów Amazon EKS. Umożliwia on automatyczne tworzenie i konfigurację load balancerów AWS dla usług Kubernetes. Controller obsługuje dwa typy load balancerów:
- Application Load Balancer (ALB) – dla zasobów Ingress
- Network Load Balancer (NLB) – dla usług typu LoadBalancer
Controller monitoruje zasoby Ingress i Service w klastrze, automatycznie tworząc odpowiednie load balancery AWS. Dla zasobów Ingress tworzy ALB, grupy docelowe i reguły routingu. Dla usług typu LoadBalancer tworzy NLB z odpowiednimi grupami docelowymi.
Ingress Controller
Ingress Controller to kluczowy komponent zarządzający ruchem przychodzącym do klastra Kubernetes. W kontekście Amazon EKS, popularnym rozwiązaniem jest Ingress-Nginx Controller. Działa on jako reverse proxy, kierując ruch do odpowiednich usług w klastrze na podstawie reguł zdefiniowanych w zasobach Ingress.
Ingress-Nginx Controller wdraża i konfiguruje pody zawierające instancje serwera nginx. Controller jest eksponowany na zewnątrz klastra za pomocą load balancera. Obsługuje on łączenie zasobów Ingress, co pozwala na elastyczne konfigurowanie routingu.
W przeciwieństwie do AWS Load Balancer Controller, Ingress-Nginx Controller oferuje większą elastyczność w konfiguracji i obsługuje bardziej zaawansowane scenariusze routingu. Może być szczególnie przydatny w sytuacjach, gdy potrzebna jest precyzyjna kontrola nad konfiguracją serwera nginx lub gdy wymagane są funkcje niedostępne w ALB.
Wybór między AWS Load Balancer Controller a Ingress-Nginx Controller zależy od konkretnych wymagań projektu. AWS Load Balancer Controller jest ściślej zintegrowany z usługami AWS i może być łatwiejszy w użyciu dla typowych scenariuszy. Ingress-Nginx Controller oferuje większą elastyczność, ale może wymagać więcej konfiguracji.
Komponenty bezpieczeństwa
Secrets management
Zarządzanie sekretami to kluczowy aspekt bezpieczeństwa w środowisku AWS EKS. AWS oferuje różne usługi do bezpiecznego przechowywania poufnych informacji, takich jak hasła czy klucze dostępowe. Jedną z najpopularniejszych opcji jest AWS Secrets Manager, który umożliwia centralne zarządzanie sekretami i ich automatyczną rotację. Integruje się on z innymi usługami AWS, co ułatwia bezpieczne dostarczanie sekretów do aplikacji działających w klastrze EKS.
Alternatywą jest AWS Systems Manager Parameter Store, który pozwala na przechowywanie parametrów konfiguracyjnych, w tym sekretów, w hierarchicznej strukturze. Jest to szczególnie przydatne, gdy mamy do czynienia z wieloma aplikacjami lub komponentami w ramach jednego systemu.
Warto pamiętać, że korzystanie z tych usług eliminuje potrzebę przechowywania sekretów bezpośrednio w kodzie aplikacji lub w plikach konfiguracyjnych, co znacznie podnosi poziom bezpieczeństwa.
Network Policies
Polityki sieciowe w Kubernetes umożliwiają precyzyjną kontrolę ruchu sieciowego między podami w klastrze EKS. Działają one jak wirtualny firewall, pozwalając na definiowanie reguł dla ruchu przychodzącego (ingress) i wychodzącego (egress) na podstawie różnych kryteriów, takich jak etykiety podów, przestrzenie nazw czy adresy IP.
Amazon EKS w pełni wspiera API polityk sieciowych Kubernetes, zapewniając zgodność ze standardami Kubernetes. Od wersji 1.14 wtyczki Amazon VPC CNI, polityki sieciowe mogą być implementowane bez konieczności korzystania z rozwiązań firm trzecich. To rozwiązanie wykorzystuje zaawansowaną technologię eBPF do filtrowania pakietów, co przekłada się na lepszą wydajność w porównaniu do tradycyjnych metod opartych na iptables.
Aby skorzystać z polityk sieciowych w EKS, należy upewnić się, że klaster działa na wersji 1.25 lub nowszej oraz używa Amazon VPC CNI w wersji co najmniej 1.14.0. Polityki sieciowe można łączyć z grupami bezpieczeństwa dla podów, tworząc wielowarstwową strategię obrony.
Pod Security Policies
Kubernetes posiada mechanizm Pod Security Admission (PSA) – wbudowany kontroler admisji, który implementuje kontrole bezpieczeństwa zgodnie z Pod Security Standards (PSS). PSA i PSS są domyślnie włączone w Amazon EKS od wersji 1.23.
PSS definiuje trzy poziomy polityk bezpieczeństwa:
- Privileged – najmniej restrykcyjna polityka
- Baseline – minimalne ograniczenia zapobiegające znanym eskalacjom uprawnień
- Restricted – najbardziej restrykcyjna polityka, zgodna z najlepszymi praktykami zabezpieczania podów
PSA działa w trzech trybach: enforce (odrzucanie naruszających podów), audit (rejestrowanie naruszeń) i warn (ostrzeganie użytkowników). Administratorzy mogą konfigurować te tryby i profile PSS na poziomie przestrzeni nazw Kubernetes.
Wdrożenie tych komponentów bezpieczeństwa w klastrze AWS EKS znacząco podnosi poziom ochrony aplikacji i danych. Należy jednak pamiętać, że bezpieczeństwo to proces ciągły, wymagający regularnego przeglądu i aktualizacji polityk w miarę ewolucji środowiska i pojawiania się nowych zagrożeń.
Komponenty automatyzacji i CI/CD
Automatyzacja i ciągła integracja są kluczowe dla efektywnego zarządzania klastrami AWS EKS. Narzędzia takie jak Helm, ArgoCD umożliwiają usprawnienie procesów wdrażania i zarządzania aplikacjami w środowisku Kubernetes.
Helm
Helm to menedżer pakietów dla Kubernetes, który znacznie upraszcza proces instalacji i zarządzania aplikacjami w klastrze EKS. Pozwala na definiowanie, instalowanie i aktualizowanie nawet najbardziej złożonych aplikacji Kubernetes. Helm używa tzw. „chartów”, które są pakietami zawierającymi wszystkie zasoby Kubernetes potrzebne do uruchomienia aplikacji.
Helm znacznie ułatwia wdrażanie aplikacji na AWS EKS. Na przykład, aby zainstalować serwer Nginx, wystarczy dodać repozytorium Bitnami i zainstalować chart:
helm repo add bitnami-repo https://charts.bitnami.com/bitnami
helm install nginx-release bitnami-repo/nginxArgoCD
ArgoCD to narzędzie do ciągłego wdrażania (CD) dla Kubernetes, które implementuje podejście GitOps. Pozwala na automatyczne synchronizowanie stanu klastra z deklaratywną konfiguracją przechowywaną w repozytorium Git.
ArgoCD można wdrożyć jako dodatek do klastra EKS. Konfiguracja ArgoCD zazwyczaj obejmuje:
Definicję projektów Argo (AppProject) dla każdej aplikacji, co pozwala na ograniczenie:
- Repozytoriów źródłowych, z których można pobierać konfiguracje
- Przestrzeni nazw, do których można wdrażać aplikacje
Konfigurację dodatku ArgoCD, która obejmuje:
- Konfigurację repozytorium, z którego ArgoCD pobiera konfiguracje
- Wartości dla aplikacji „App of Apps”
- Dodatkowe wartości przekazywane do wykresu Helm ArgoCD
ArgoCD zapewnia scentralizowany dashboard do zarządzania i monitorowania stanu aplikacji wdrożonych w klastrach Kubernetes. Umożliwia łatwe wycofywanie zmian w przypadku problemów, co zwiększa niezawodność i odporność systemów.
Wnioski
Wdrożenie AWS EKS wraz z omówionymi komponentami ma znaczący wpływ na efektywność i bezpieczeństwo infrastruktury IT w firmie. Dzięki tym narzędziom organizacje mogą łatwiej zarządzać aplikacjami kontenerowymi, co przekłada się na szybsze wdrożenia i lepszą skalowalność. Co więcej, integracja z usługami AWS zwiększa niezawodność i umożliwia wykorzystanie zaawansowanych funkcji chmurowych.
Choć początkowa konfiguracja może wydawać się złożona, długoterminowe korzyści są nie do przecenienia. AWS EKS upraszcza zarządzanie Kubernetes, pozwalając zespołom IT skupić się na rozwoju aplikacji zamiast na utrzymaniu infrastruktury. To z kolei prowadzi do zwiększenia innowacyjności i konkurencyjności firmy. Skontaktuj się z nami jak chciałbyś wdrożyć AWS EKS u siebie w firmie. Pamiętaj, że inwestycja w nowoczesne rozwiązania chmurowe to krok ku cyfrowej transformacji i większej wydajności biznesowej.
