Netzwerkskalierung

Die Netzwerkskalierung in Kubernetes ist entscheidend für die Aufrechterhaltung einer reibungslosen Kommunikation zwischen Diensten und die Unterstützung eines effizienten Datenflusses in dynamischen Umgebungen. Durch die Skalierung der Netzwerkinfrastruktur wird sichergestellt, dass der Cluster unterschiedliche Datenverkehrsmengen bewältigen kann, ohne dass Engpässe oder Latenzprobleme auftreten. Kubernetes bietet Tools und Mechanismen zur Skalierung von Netzwerkressourcen, sodass Unternehmen bei sich ändernden Verkehrsmustern eine optimale Leistung aufrechterhalten können.

Diese Flexibilität bei der Netzwerkskalierung verbessert das allgemeine Benutzererlebnis, indem schnelle und zuverlässige Verbindungen gewährleistet werden. Die Netzwerkskalierung optimiert auch die Nutzung von Netzwerkressourcen und trägt so dazu bei, die Kosten zu senken, die mit nicht ausgelasteten oder überlasteten Netzwerkkomponenten verbunden sind.

Darüber hinaus ist eine effektive Netzwerkskalierung für die Unterstützung von Hochverfügbarkeit und Ausfallsicherheit von entscheidender Bedeutung. Durch die dynamische Anpassung der Netzwerkkapazität und des Routing können Unternehmen sicherstellen, dass Dienste auch in Zeiten hoher Nachfrage oder unerwarteter Verkehrsspitzen zugänglich und reaktionsschnell bleiben. Dieser Ansatz ermöglicht eine bessere Nutzung der Cloud-Netzwerkressourcen und stellt sicher, dass die Infrastruktur stets den aktuellen Anforderungen entspricht.

In diesem Abschnitt werden die folgenden Arten der Netzwerkskalierung beschrieben:

• Amazon VPC CNI-Plugin für Kubernetes

• Benutzerdefiniertes Netzwerk

• Präfix-Delegierung

• Amazon VPC Lattice

Amazon-VPC-CNI-Plug-In für Kubernetes

Das Amazon VPC Container Network Interface (CNI) -Plugin für Kubernetes ist eine wichtige Komponente in Amazon EKS. Das VPC CNI-Plugin bietet erweiterte Netzwerkfunktionen durch die Integration von Kubernetes-Pods in Amazon VPC. Mit diesem Plugin wird jedem Pod eine eindeutige IP-Adresse aus der Virtual Private Cloud (VPC) zugewiesen, wodurch die Netzwerkisolierung und Leistung verbessert wird. Da Cluster wachsen und die Netzwerkanforderungen schwanken, spielt das Amazon VPC CNI-Plugin eine wichtige Rolle bei der Sicherstellung eines effizienten und skalierbaren Netzwerkbetriebs.

Das Plugin verwaltet automatisch die Zuweisung und das Routing von IP-Adressen innerhalb der VPC, vereinfacht so die Netzwerkverwaltung und reduziert das Risiko von IP-Konflikten. Es unterstützt Funktionen wie die Präfix-Delegierung, was ein flexibleres IP-Management ermöglicht.

Das VPC CNI Plugin hilft Unternehmen dabei, die Netzwerkleistung zu optimieren, die Sicherheit zu erhöhen und das Risiko einer IP-Erschöpfung zu verringern. Diese Funktionen sind besonders wertvoll für große, dynamische Umgebungen, in denen die Netzwerkanforderungen schwanken, wie z. B. Microservices-Architekturen, Workloads mit hoher Dichte und Mehrmandantenanwendungen.

Das Amazon VPC CNI-Plugin bietet die folgenden Hauptfunktionen:

• Verbessertes Netzwerk — Das VPC-CNI-Plugin ermöglicht es jedem Pod, seine eigene IP-Adresse direkt von der VPC zu erhalten, was für eine starke Isolierung und Netzwerkleistung sorgt. Dieser Ansatz ist entscheidend für Workloads, die einen hohen Netzwerkdurchsatz und eine geringe Latenz erfordern.

• Präfix-Delegierung — Um Probleme mit der Erschöpfung von IP-Adressen in großen Clustern zu vermeiden, weist die Präfix-Delegierung dynamisch größere Blöcke von Knoten IPs zu, die dann für die Pod-Nutzung unterteilt werden. Dieser Ansatz gewährleistet eine effiziente IP-Nutzung und vereinfacht die Netzwerkskalierung.

• Benutzerdefiniertes Netzwerk — Benutzer können benutzerdefinierte Netzwerkschnittstellen (ENIs) für Pods konfigurieren, wodurch der Pod-Verkehr auf mehrere Schnittstellen verteilt wird, wodurch Netzwerküberlastungen reduziert und die Skalierbarkeit verbessert werden.

• Support für IPv6 — Durch die Aktivierung IPv6 in Amazon EKS-Clustern können Benutzer den verfügbaren IP-Adressraum erheblich erweitern und so die Skalierung großer, verteilter Anwendungen ohne IPv4 Einschränkungen erleichtern.

• Integration mit Kubernetes — Das VPC CNI-Plugin arbeitet nahtlos mit Kubernetes-Netzwerkkomponenten zusammen und stellt sicher, dass diese effizient über Pods, Dienste und externe Endpunkte hinweg verwaltet IPs werden, und es unterstützt erweiterte Funktionen wie Sicherheitsgruppen für Pods.

Benutzerdefinierte Netzwerke

Benutzerdefinierte Netzwerke in Amazon EKS ermöglichen die Zuweisung bestimmter Netzwerkschnittstellen zu Pods und bieten so eine verbesserte Kontrolle über die IP-Adressverwaltung und den Netzwerkverkehr. Dieser Ansatz ist besonders nützlich in Szenarien, in denen die Erschöpfung von IP-Adressen ein Problem darstellt oder wenn der Netzwerkverkehr aus Sicherheits-, Compliance- oder Leistungsgründen getrennt werden muss. Benutzerdefinierte Netzwerke helfen Unternehmen dabei, den IP-Adressraum effizient zu verwalten, den Datenverkehr zu trennen und eine skalierbare Netzwerkleistung sicherzustellen.

Mit benutzerdefinierten Netzwerken können Administratoren Netzwerkressourcen effizienter verwalten. Administratoren können benutzerdefinierte Netzwerke verwenden, um sicherzustellen, dass Pods über die erforderliche Netzwerkisolierung verfügen und dass der Cluster skaliert werden kann, ohne auf IP-Adressbeschränkungen zu stoßen.

Benutzerdefiniertes Netzwerk bietet die folgenden Hauptfunktionen:

• Verbessertes IP-Management — Benutzerdefiniertes Netzwerk ermöglicht die Zuweisung bestimmter Netzwerkschnittstellen (ENIs) zu Pods und trägt so dazu bei, die Erschöpfung der IP-Adressen zu bewältigen, indem der Pod-Verkehr auf mehrere ENIs Pods verteilt wird. Diese Funktion ist besonders wichtig in Clustern mit Workloads mit hoher Dichte.

• Trennung des Datenverkehrs — Mit benutzerdefinierten Netzwerkschnittstellen können Sie den Pod-Verkehr nach bestimmten Kriterien wie Anwendungstyp oder Sicherheitsanforderungen trennen. Dieser Ansatz bietet eine bessere Kontrolle darüber, wie der Datenverkehr innerhalb und außerhalb des Clusters fließt.

• Support für IPv6 — Benutzerdefinierte Netzwerke in Amazon EKS werden ebenfalls unterstützt IPv6 und bieten eine Lösung für die Einschränkungen von IPv4 Adressen. Das Netzwerk kann effizient und ohne IP-Adresskonflikte skaliert werden, selbst bei großen Bereitstellungen.

• Skalierbarkeit und Flexibilität — Mit der Skalierung des Clusters ermöglichen benutzerdefinierte Netzwerke die dynamische Verwaltung von Netzwerkschnittstellen. Neuen Pods werden ohne manuelles Eingreifen die entsprechenden Netzwerkressourcen zugewiesen. Dieser Ansatz trägt zur Aufrechterhaltung einer flexiblen und skalierbaren Netzwerkumgebung bei, die sich an wechselnde Workloads anpassen kann.

Präfixdelegierung

Die Präfix-Delegierung in Kubernetes, insbesondere innerhalb von Amazon EKS, wurde entwickelt, um die IP-Adressverwaltung zu rationalisieren und zu optimieren, wenn Cluster skalieren. Durch die dynamische Zuweisung größerer Blöcke von IP-Adressen (Präfixe) zu Knoten reduziert die Präfix-Delegierung das Risiko einer IP-Erschöpfung und vereinfacht die Verwaltung des IP-Bereichs.

Dieser Ansatz verbessert die Netzwerkeffizienz, minimiert die Fragmentierung und hilft Clustern, reibungslos zu skalieren, ohne dass der IP-Bereich manuell angepasst werden muss. Die Präfix-Delegierung ist besonders nützlich für umfangreiche Bereitstellungen, Workloads mit hoher Dichte und Umgebungen, in denen flexibles, dynamisches IP-Management für die Aufrechterhaltung der Netzwerkleistung und Skalierbarkeit entscheidend ist.

Die Präfix-Delegierung bietet die folgenden Hauptfunktionen:

• Effiziente IP-Adressverwaltung — Die Präfix-Delegierung ermöglicht die dynamische Zuweisung von IP-Bereichen, wodurch das Risiko einer IP-Erschöpfung verringert und eine effiziente Nutzung des verfügbaren IP-Speicherplatzes gewährleistet wird.

• Vereinfachtes Netzwerkmanagement — Da die Knoten ihre eigenen IP-Zuweisungen verwalten können, minimiert die Präfix-Delegierung die Netzwerkfragmentierung und vereinfacht den Routing-Prozess, sodass Cluster leichter nach Bedarf skaliert werden können.

• Support für umfangreiche Bereitstellungen — In großen Clustern mit Workloads mit hoher Dichte ermöglicht die Präfix-Delegierung eine nahtlose Skalierung, da neue Knoten dem Cluster beitreten können, ohne dass der IP-Bereich manuell angepasst werden muss.

Amazon VPC Lattice

Amazon VPC Lattice ermöglicht eine effiziente und sichere service-to-service Kommunikation innerhalb und zwischen ihnen VPCs, insbesondere in Microservices-Architekturen. VPC Lattice verwendet zusätzlich zur (IAM) -Integration Sicherheitsmaßnahmen wie Sicherheitsgruppen und Netzwerkzugriffskontrolllisten AWS Identity and Access Management (Netzwerk ACLs) für eine differenzierte Anwendungsauthentifizierung. Ein Layer-7-Proxy-Service als Herzstück von VPC Lattice bietet Verbindung, Lastenausgleich, Authentifizierung, Autorisierung, Beobachtbarkeit, Verkehrsmanagement und Serviceerkennung.

Durch die Vereinfachung von Netzwerk- und Sicherheitskonfigurationen hilft VPC Lattice Unternehmen dabei, das Datenverkehrsmanagement zu optimieren, die Anwendungsleistung zu verbessern und nahtlos über mehrere Netzwerke hinweg zu skalieren. VPCs AWS-Regionen Dies ist besonders nützlich für verteilte Anwendungen, die konsistente und zuverlässige Netzwerke erfordern, wie z. B. Mikroservices, regionsübergreifende Bereitstellungen und komplexe Cloud-native Umgebungen.

Amazon VPC Lattice bietet die folgenden Hauptfunktionen:

• Service-to-service Netzwerk — VPC Lattice vereinfacht die Netzwerk- und Sicherheitskonfiguration zwischen Diensten innerhalb einer Microservices-Architektur. Es bietet eine einheitliche Plattform für das Kommunikationsmanagement, sodass Dienste unabhängig voneinander skaliert werden können und gleichzeitig hohe Leistung und Sicherheit gewährleistet werden.

• VPC-übergreifende Netzwerke — VPC Lattice ist entscheidend für die Verwaltung des Datenverkehrs über mehrere oder Regionen hinweg. VPCs Es bietet ein konsistentes Netzwerkframework, das es Diensten ermöglicht, unabhängig von ihrem physischen Standort nahtlos zu kommunizieren. Diese Funktion ist besonders wichtig für umfangreiche Anwendungen, die sich über mehrere VPCs oder geografische Regionen erstrecken.

• Verbessertes Sicherheitsmanagement — Durch die direkte Integration von Sicherheitsrichtlinien in die Netzwerkebene unterstützt VPC Lattice eine sichere und effiziente service-to-service Kommunikation. Diese Funktion reduziert die Komplexität der Sicherheitsverwaltung in einer verteilten Umgebung und ermöglicht so eine einfachere Skalierung und einen geringeren Betriebsaufwand.

• Vereinfachtes Verkehrsmanagement — VPC Lattice bietet erweiterte Funktionen für das Verkehrsmanagement, darunter Routing, Lastenausgleich und Failover-Mechanismen. Mit diesen Funktionen wird der Datenverkehr effizient auf die Dienste verteilt, wodurch die Netzwerkleistung optimiert und die Skalierbarkeit der Anwendung verbessert wird.