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cs-note/hhs/MS/05-部署运维/02-Kubernetes/06-资源与安全管控.md
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2026-05-24 11:42:38 +08:00
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tags: [kubernetes, resource-quota, limit-range, network-policy, security]
create time: 2026-05-18 00:30
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# K8s 资源与安全管控 — Quota、LimitRange & NetworkPolicy
## 概述
多人共享集群或多租户环境中,需要两道防线来保障稳定:**资源管控**防止单个团队耗尽集群,**网络策略**防止横向越权访问。这两者构成了 K8s 多环境的安全基线。
## ResourceQuota — 命名空间资源总量上限
```yaml
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
name: production-quota
namespace: production
spec:
hard:
requests.cpu: "16" # 所有 Pod 的 CPU request 总和不超过 16核
requests.memory: 32Gi # 内存 request 不超过 32G
limits.cpu: "32" # 所有 Pod 的 CPU limit 不超过 32核
limits.memory: 64Gi # 内存 limit 不超过 64G
pods: "50" # 最多 50 个 Pod
services: "20" # 最多 20 个 Service
persistentvolumeclaims: "10" # 最多 10 个 PVC
```
> [!warning] 配额打满怎么办?
>
> 当某个命名空间的配额被占满时,该 namespace 内的新创建请求会直接失败(Return Error)。解决方法:清理不再使用的资源,或申请管理员增加配额 (`kubectl edit quota <name> -n <namespace>`)。
## LimitRange — 单容器资源边界
```yaml
apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
name: default-limits
namespace: production
spec:
limits:
# 默认 Limits/Requests(不指定的 Pod 自动套用)
- type: Container
default:
cpu: "500m"
memory: "512Mi"
defaultRequest:
cpu: "250m"
memory: "256Mi"
# 单个容器的边界
max:
cpu: "2"
memory: "4Gi"
min:
cpu: "50m"
memory: "64Mi"
```
> [!info] Quota vs LimitRange — 别搞混
>
> - **ResourceQuota** = namespace 总量天花板(整个房间能住多少人)
> - **LimitRange** = 单容器边界(每人占多大床位)
>
> 两者配合使用,既能防止个体乱配资源,又能防止群体耗尽配额。
## NetworkPolicy — 网络安全策略
默认情况下,K8s 集群内所有 Pod 可以自由互访(零信任缺失)。NetworkPolicy 提供 L3/L4 层的双向流量控制:
```yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
name: order-service-policy
namespace: production
spec:
podSelector:
matchLabels:
app: order-service
policyTypes:
- Ingress
- Egress
ingress:
# 允许来自 Ingress Controller 和 user-service 的流量
- from:
- namespaceSelector:
matchLabels:
name: ingress-ns
- podSelector:
matchLabels:
app: user-service
ports:
- protocol: TCP
port: 8080
egress:
# 允许 outbound DB 连接和 DNS 查询
- to:
- podSelector:
matchLabels:
app: mysql
ports:
- protocol: TCP
port: 3306
- to:
- namespaceSelector: {}
ports:
- protocol: UDP
port: 53 # DNS(必备!否则 Pod 无法解析域名)
```
### NetworkPolicy 最佳实践
| 原则 | 说明 |
|------|------|
| **默认拒绝全部** | 先用 `podSelector: {}` + 空 ingress/egress 拦截一切 |
| **白名单精确匹配** | 每个 Policy 只放开一个方向的流量 |
| **DNS 永远放行** | 没有 egress DNS 规则,Service 发现全部失效 |
| **跨命名空间要显式声明** | namespaceSelector 为空 `{}` 表示允许所有命名空间 |
### 支持 NetworkPolicy 的网络插件
> [!warning] NetworkPolicy 生效前提
>
> NetworkPolicy **需要集群网络插件支持**。默认的 Kubenet / Flannel 不一定支持,推荐使用:
> - **Calico** — 功能最完整,支持 L7 策略(与 Istio 配合)
> - **Cilium** — 基于 eBPF,性能最优,原生支持 L7 过滤
> - **Antrea** — VMware 出品,兼容性好
### 补充:Zero-Trust 默认策略模板
```yaml
# ========== 全局:默认拒绝所有入站 ==========
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
name: default-deny-all-ingress
namespace: production
spec:
podSelector: {} # 选择所有 Pod
policyTypes:
- Ingress
---
# ========== 全局:默认拒绝所有出站 ==========
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
name: default-deny-all-egress
namespace: production
spec:
podSelector: {}
policyTypes:
- Egress
```
> [!tip] 渐进式实施 NetworkPolicy
>
> 不要在已有集群上一夜之间切换所有策略——这会立刻打飞所有服务。正确的做法:
>
> 1. 先以 **audit** 模式运行 Calico/Cilium,观察现有流量
> 2. 对每个服务编写 allowlist Policy,在 **测试环境** 验证
> 3. 逐步推广到生产,从非关键服务开始
> 4. 最终启用 deny-all 作为兜底
## 补充:SecurityContext — 容器级安全加固
```yaml
spec:
containers:
- name: order-service
securityContext:
runAsNonRoot: true # 禁止 root 运行
readOnlyRootFilesystem: true # 根文件系统只读
allowPrivilegeEscalation: false # 禁止提权
capabilities:
drop: ["ALL"] # 丢弃所有内核能力
add: ["NET_BIND_SERVICE"] # 仅保留绑定 <1024 端口需要的能力
# Pod 级别的 DNS 配置
dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet # DNS 策略
automountServiceAccountToken: false # 不挂载 SA Token(不需要 API 时)
```
> [!warning] readOnlyRootFilesystem 的坑
>
> 某些应用(如 Python 的 pip 缓存、Java 的 temp 目录)会尝试写入 `/tmp` 或应用目录。解决方案:
>
> ```yaml
> volumeMounts:
> - name: tmp-volume
> mountPath: /tmp
> volumes:
> - name: tmp-volume
> emptyDir: {}
> ```
>
> 通过 `emptyDir` 挂载临时卷,既保持了根文件系统只读,又给了应用必要的写权限。
## 关联笔记
- [[../02-配置管理]] — Secret 资源与 RBAC 共同构成安全基线
- [[../05-调度控制]] — 调度控制 + 网络策略 = 纵深防御
- [[../03-CICD与GitOps/04-安全与发布策略]] — GitOps 中的 Secret 安全