梗概
在 Kubernetes 集群中，需要对不同业务的工作负载进行隔离，以保证安全性、可靠性和资源使用的公平性。Kubernetes 提供了多种隔离机制，从逻辑隔离到物理隔离，可以根据业务需求选择合适的策略。并非所有场景都适合单集群多业务，需要根据安全性和隔离需求选择适当的架构。
详细说明
集群隔离策略
1. 命名空间隔离
- 基本概念：Namespace是实现隔离的基础方式，将集群划分为不同的逻辑单元
- 隔离效果：不同命名空间中的资源相互隔离，有独立的资源配额和访问控制
- 资源管理：通过配额（Quotas）和资源限制范围（Limit Ranges）控制每个命名空间可使用的资源量
- 适用场景：团队隔离、环境隔离（开发/测试/生产）、项目隔离
2. 基于角色的访问控制（RBAC）
- 基本概念：通过定义不同的角色和角色绑定，控制用户或服务账户对资源的访问权限
- 隔离效果：不同团队只能访问和管理自己的资源，无法干扰其他团队
- 与命名空间结合：RBAC 可以限制在特定命名空间范围内，进一步增强隔离效果
- 适用场景：多团队共享集群、需要细粒度权限控制的场景
3. 网络策略隔离
- 基本概念：通过NetworkPolicy控制 Pod 间的入站和出站流量
- 隔离效果：可以基于 Pod 标签、命名空间等因素，精确控制哪些 Pod 可以相互通信
- 实现方式：需要支持 NetworkPolicy 的网络插件（如 Calico、Cilium 等）
- 示例：只允许前端服务访问后端服务的特定端口，阻止其他未经授权的访问
4. 节点亲和性与反亲和性
- 基本概念：通过调度规则控制 Pod 的放置位置
- 隔离效果：可以将不同业务的 Pod 调度到不同的节点上，实现物理隔离
- 实现方式：使用 nodeSelector、nodeAffinity 和 podAntiAffinity 等机制
- 适用场景：对资源争用敏感的业务、需要硬隔离的场景
5. 污点和容忍机制
- 基本概念：污点和容忍是节点的”门槛”与 Pod 的”通行证”配对机制
- 隔离效果：只有持有对应”通行证”（容忍）的 Pod 才能进入设置了”门槛”（污点）的节点
- 实现方式：给节点设置污点，在 Pod 上设置相应的容忍
- 适用场景：专用节点、特殊硬件隔离、安全要求高的业务
多集群还是单集群多租户？
单集群多租户优势
- 资源利用率更高，避免资源碎片化
- 管理成本更低，只需维护一个控制平面
- 集群组件共享，降低基础设施开销
- 便于实现集中式监控和管理
多集群优势
- 更强的隔离性，彻底避免租户间干扰
- 更好的安全性，避免潜在的越权访问
- 集群故障域隔离，一个集群故障不影响其他集群
- 可以针对不同业务定制集群配置
选择建议
- 并非所有场景都适合单集群多业务
- 如果业务对安全性、隔离性要求极高（如不同部门、不同合规等级的业务），应考虑多集群架构
- 实际应用中通常采用”适度共享+按需隔离”的平衡策略
- 关键业务可以使用独立集群，一般业务可以共享集群并通过命名空间等机制隔离
最佳实践
- 分层隔离：结合使用多种隔离机制，构建多层防护
- 基于风险评估：根据业务重要性和安全需求选择隔离级别
- 资源管理：为每个租户设置资源配额，避免资源争用
- 监控与审计：实施全面的监控和审计，及时发现隔离失效问题
- 定期安全评估：定期评估隔离策略的有效性，并根据需要调整
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