Articole

Home » Rețelistică Kubernetes cu Cilium: Observabilitate și securitate bazate pe eBPF

Rețelistică Kubernetes cu Cilium: Observabilitate și securitate bazate pe eBPF

retea

Despre acest articol
De ce Cilium și eBPF?
Problema reală: Rețelistică Kubernetes, Next Level
Cum funcționează Cilium? Algoritmi și structură
Cazuri de utilizare și beneficii
Setup rapid: Ghid pas cu pas pentru Cilium pe Kubernetes
Mini-glosar cu definiții pe înțelesul tuturor
Exemple și cazuri (Comparație comică)
“Use This If…” Decizie Flowchart
Statistici, comparații și fapte interesante
Automatizări și scripting – exemple
O poveste scurtă din trupa adminilor
Concluzie și recomandări

Despre acest articol

Dacă ai ajuns aici, probabil simți că rețelistica Kubernetes nu e chiar atât de fun când apar probleme de vizibilitate și securitate. Articolul ăsta e despre Cilium – un CNI (Container Network Interface) modern, cu superputeri date de eBPF. Dacă vrei să-ți faci viața mai ușoară, să vezi tot ce mișcă în rețea și să dormi liniștit știind că pod-urile tale nu se hack-uiesc între ele, ai nimerit unde trebuie.

Ce găsești aici: explicații clare, setup rapid, exemple, comparații amuzante, și o doză sănătoasă de realitate. Nu e doar pentru DevOps, ci pentru oricine administrează clustere, fie că rulezi pe VPS, bare metal sau cloud. Ready?

De ce Cilium și eBPF?

Observabilitate reală: Nu mai orbești când vrei să vezi cine vorbește cu cine în cluster.
Securitate granulară: Politici la nivel de pod, nu doar de IP. Fără reguli de firewall scrise pe genunchi.
Performanță: eBPF mută logica în kernel, deci totul merge mult mai rapid și fără overhead de user-space.
Automatizări cool: Poți face magie cu scripting, fără să înnebunești cu iptables și reguli manuale.

Problema reală: Rețelistică Kubernetes, Next Level

Imaginează-ți: ai un cluster Kubernetes cu zeci de microservicii. Într-o zi, ceva merge prost – un serviciu devine lent, dar nu vezi clar cauza. Cineva exfiltrează date între pod-uri, dar nu ai log-uri bune. Încerci să pui reguli de rețea, dar totul devine haos.

Asta e lumea fără observabilitate și securitate fine-grain. Cu rețelistică clasică, vezi doar IP-uri și porturi, nu și cine e “vinovatul”. Politicile de securitate sunt greu de scris și de testat. Devii sclavul debugging-ului și totul merge încet.

Aici intervine Cilium – și promite să schimbe totul.

Cum funcționează Cilium? Algoritmi și structură

eBPF – Superputerea din Kernel

eBPF (extended Berkeley Packet Filter) e ca o platformă de plugin-uri pentru kernel-ul Linux. Poți injecta cod care interceptează pachetele de rețea, fără patch-uri sau module kernel custom.

Cilium – CNI-ul care folosește eBPF

Fiecare nod rulează un agent Cilium care injectează programe eBPF în kernel.
Traficul dintre pod-uri, servicii și chiar în afara clusterului e monitorizat și controlat la nivel de kernel.
Politicile de rețea devin reguli eBPF, nu iptables – deci super-rapide și granulate.
Observabilitatea: Cilium colectează log-uri și metrice detaliate, până la nivel de API call.

Structură

Agent Cilium pe fiecare nod
CLI și Dashboard pentru vizualizare
Operator pentru integrare cu K8s și auto-scaling

Cazuri de utilizare și beneficii

Monitorizare trafic pod-to-pod: Vezi cine vorbește cu cine, în timp real.
Politici de securitate L3/L4/L7: Nu doar IP și port, ci și HTTP path, header, user.
Load balancing avansat: Direct din kernel, fără proxy-uri extra.
Audit și forensics: Log-uri detaliate pentru orice incident.
Fără overhead de user space: Kernelul face toată treaba grea.

Pe scurt, Cilium e ca un firewall, IDS și observability tool – toate la un loc, dar pentru Kubernetes.

Setup rapid: Ghid pas cu pas pentru Cilium pe Kubernetes

1. Precondiții

Cluster Kubernetes (minim 1.17+, preferabil 1.20+)
Kernel Linux cu suport eBPF (4.9+)
Acces root sau sudo pe noduri
Nu folosești deja un CNI care nu poate fi înlocuit (ex: calico, flannel)

2. Instalare Cilium

Cel mai rapid mod: folosind kubectl și manifestul oficial.

kubectl create -f https://raw.githubusercontent.com/cilium/cilium/v1.14/install/kubernetes/quick-install.yaml

Asta va crea toate resursele necesare: DaemonSet, ServiceAccount, CRD-uri etc.

3. Verificare

kubectl -n kube-system get pods -l k8s-app=cilium

Toate pod-urile Cilium ar trebui să fie Running. Dacă nu, verifică log-urile:

kubectl -n kube-system logs -l k8s-app=cilium

4. Dashboard (Hubble)

Activează observabilitatea cu Hubble, modulul de vizualizare Cilium:

kubectl -n kube-system exec -it ds/cilium -- cilium hubble enable

Instalează Hubble UI:

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/cilium/hubble/master/install/kubernetes/hubble-ui.yaml

Apoi expune portul local:

kubectl port-forward -n kube-system svc/hubble-ui 12000:80

Deschide http://localhost:12000 și vezi tot traficul din cluster!

5. Politici de rețea

Un exemplu rapid: blochează orice trafic către un anumit pod, cu excepția unui serviciu:

apiVersion: "cilium.io/v2" kind: CiliumNetworkPolicy metadata: name: allow-only-frontend spec: endpointSelector: matchLabels: app: backend ingress: - fromEndpoints: - matchLabels: app: frontend

Aplica cu:

kubectl apply -f policy.yaml

Mini-glosar cu definiții pe înțelesul tuturor

CNI: Plugin de rețea pentru Kubernetes, face ca pod-urile să “vorbească”.
eBPF: “Script engine” pentru kernel, rulează cod rapid și sigur direct în Linux.
DaemonSet: Resursă K8s care rulează câte un pod pe fiecare nod.
Pod: “Container pe steroizi” în Kubernetes.
Policy: Regulă de trafic între pod-uri sau servicii.
Hubble: Dashboard-ul Cilium pentru observabilitate.

Exemple și cazuri – comparație comică

Hai să comparăm Cilium cu “clasicii” din rețelistică Kubernetes. Să-i dăm și niște personalitate:

Flannel – “The Old Taxi Driver”: Te duce unde vrei, dar nu știe de ce te duci și nici nu te întreabă. Nu are habar ce faci pe drum.
Calico – “The Security Guard”: Are reguli, dar e cam rigid. Când îl rogi să-ți explice cine a trecut pe unde, nu prea știe să povestească.
Cilium – “The Hacker with X-Ray Glasses”: Nu doar că știe cine merge unde, dar vede și ce date trimiți. Îți dă și replay la tot ce s-a întâmplat. E rapid, agil și știe să-ți povestească totul cu grafice și diagrame.

Când ai nevoie să vezi totul, să controlezi totul și să nu pierzi performanță, Cilium e “geek-ul” pe care îl vrei în echipă.

“Use This If…” Decizie Flowchart

Ai Kubernetes? 
  |
  |---> Nu → Citește despre K8s întâi.
  |
  |---> Da
        |
        |---> Ai nevoie de observabilitate și politici de rețea avansate?
                |
                |---> Nu → Flannel, Calico, Weave sunt ok.
                |
                |---> Da
                        |
                        |---> Kernel Linux 4.9+?
                                |
                                |---> Nu → Upgrade kernel.
                                |
                                |---> Da
                                        |
                                        |---> Vrei rapid, vizibilitate, securitate și zero overhead?
                                                |
                                                |---> Yes → Cilium FTW!
                                                |
                                                |---> Nu → Rămâi pe ce ai.

Dacă vrei să testezi rapid, poți comanda un VPS sau server dedicat și să vezi Cilium în acțiune.

Statistici, comparații și fapte interesante

Cilium e folosit de companii ca Google, Adobe, Palantir, Datadog.
Performanța eBPF: până la 10x mai puțin overhead decât iptables la politici complexe.
Politicile L7 (ex: HTTP paths) nu există în alte CNI-uri la fel de granular.
Cilium poate înlocui și servicii de load balancing externe, cu un singur DaemonSet.
Observabilitatea e integrată, nu mai ai nevoie de sidecar-uri sau proxy-uri extra.
Poți scrie politici de securitate “ca în cod”, nu ca în firewall-uri vechi.

Automatizări și scripting – exemple

Un exemplu rapid de script bash pentru a lista toate conexiunile HTTP între pod-uri:

kubectl -n kube-system exec -it ds/cilium -- hubble observe --protocol http

Vrei să automatizezi aplicarea politicilor pe baza unor repo-uri Git? Integrezi Cilium cu Flux sau ArgoCD și orice commit pe master devine automat policy aplicată.

Poți face reguli care “vânează” anomalii de trafic și trimit alertă pe Slack dacă ceva ciudat apare – direct din kernel, fără proxy-uri care încetinesc.

O poveste scurtă din trupa adminilor

Era o dată un cluster care făcea figuri: traficul între servicii mergea greu, iar developeri dădeau vina pe “rețea”. Adminul nostru, sătul de “merge prost, dar nu știm de ce”, a instalat Cilium și Hubble pentru observabilitate.

În 10 minute, a văzut cine trimitea tone de request-uri către backend, a aplicat o politică de throttling și serviciul și-a revenit. Developers au rămas cu gura căscată. De atunci, Cilium a devenit “ochiul magic” al clusterului.

Concluzie și recomandări

Dacă ai nevoie de vizibilitate reală și securitate granulară în Kubernetes, Cilium cu eBPF e alegerea logică.
Setup-ul e rapid, nu ai nevoie de magie neagră sau scripting avansat.
Oferă performanță, scalabilitate și control fără să te încurci cu zeci de tool-uri separate.
Perfect pentru orice cluster – de la test la producție, pe VPS sau server dedicat.
Nu uita să folosești dashboard-ul Hubble pentru debugging și vizualizare.

Dacă vrei să faci pasul spre o rețelistică modernă și să nu mai fii sclavul debugging-ului fără capăt, încearcă Cilium. E geeky, dar prietenos – și te scapă de multe bătăi de cap. Spor la automatizări și la zero downtime!

Resurse oficiale (pentru geek mode on):
https://cilium.io/
https://github.com/cilium/cilium
https://ebpf.io/