Angesichts der zunehmenden Bedeutung von Cloud-Native-Anwendungen und Microservices in der modernen Welt wird es immer wichtiger, eine effiziente und skalierbare Netzwerk- und Sicherheitslösung zu haben. Cilium ist eine solche Lösung, die speziell für moderne Cloud-Native-Umgebungen entwickelt wurde. Aber was genau ist Cilium, und wie funktioniert es? In unserem Blog-Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf Cilium und seine Funktionsweise.
Was ist Cilium?
Cilium ist eine Open Source Software, die eine fortschrittliche Netzwerk- und Sicherheitsarchitektur für Container-Orchestrierungssysteme wie Kubernetes bietet. Es basiert auf eBPF (extended Berkeley Packet Filter), einer leistungsstarken Technologie, die tief in den Linux-Kernel integriert ist und es ermöglicht, Netzwerkpakete effizient zu filtern und zu steuern.
Die Grundlagen von eBPF
EBPF ermöglicht es, die Programme direkt im Linux-Kernel auszuführen, ohne den Kernelcode ändern zu müssen. Diese Programme können auf Netzwerkpakete, Systemaufrufe und andere Kernel-Ereignisse reagieren, was sie äußerst vielseitig macht.
EBPF-Programme sind sicher und isoliert, was bedeutet, dass sie den Kernel nicht destabilisieren können. Dies macht eBPF ideal für Anwendungen wie Netzwerkfilterung, Sicherheitsüberwachung und Leistungsanalyse.
Wie funktioniert Cilium?
Cilium nutzt eBPF, um eine leistungsstarke und flexible Netzwerk- und Sicherheitslösung zu bieten. Hier sind einige der Hauptfunktionen von Cilium:
1. Netzwerkverbindung
Cilium ermöglicht eine transparente Netzwerkverbindung zwischen Containern, egal wo sie sich im Cluster befinden. Durch die Verwendung von eBPF und XDP (Express Data Path) kann der übliche Linux Network Stack umgangen werden. Das ist deutlich effizienter und verbessert so die Leistung erheblich.
2. Sicherheitsrichtlinien
Eine der Stärken von Cilium ist seine Fähigkeit, Sicherheitsrichtlinien auf Netzwerkebene durchzusetzen. Mit Cilium können feingranulare Sicherheitsrichtlinien definiert werden. Diese basieren auf Metadaten wie Labels, Kubernetes-Namespaces und anderen Eigenschaften. Diese Richtlinien werden direkt im Linux-Kernel durch eBPF durchgesetzt, was eine hohe Leistung und Skalierbarkeit gewährleistet.
3. Transparente Verschlüsselung
Cilium unterstützt auch die transparente Verschlüsselung von Netzwerkverkehr. Dies bedeutet, dass der gesamte Datenverkehr zwischen Containern verschlüsselt werden kann, ohne dass Änderungen an den Anwendungen erforderlich sind.
4. Sichtbarkeit und Überwachung
Mit Cilium erhält man detaillierte Einblicke in den Netzwerkverkehr eines Clusters. Mit Hubble bietet Cilium ein umfangreiches Überwachungs- und Debugging-Tool, das dabei hilft, Netzwerkprobleme schnell zu identifizieren und zu beheben. Andere Komponenten, die sonst im data path wären, wie z.B. netfilter, können das Ergebnis nicht verfälschen.
Warum Cilium?
Es gibt mehrere Gründe, warum Cilium eine ausgezeichnete Wahl für die Netzwerk- und Sicherheitsarchitektur ist:
- Leistung: Durch die Nutzung von eBPF und XDP kann Cilium Netzwerkoperationen sehr effizient durchführen, was die Leistung verbessert.
- Skalierbarkeit: Cilium wurde entwickelt, um in großen, verteilten Umgebungen zu arbeiten und kann leicht mit dem Cluster skalieren.
- Flexibilität: Die Fähigkeit, feingranulare Sicherheitsrichtlinien zu definieren und durchzusetzen, macht Cilium äußerst flexibel und anpassbar.
- Sichtbarkeit: Mit den integrierten Überwachungs- und Debugging-Tools können Probleme schnell identifiziert und behoben werden.
- Erweiterbarkeit: Cilium integriert viele Erweiterungen, die einfach per Custom Resource benutzt werden können. Das beinhaltet u.a. Layer 7 Features, wie transparentes Service Mesh und Ingress u. Gateway API.
Fazit
Cilium ist eine leistungsstarke und flexible Lösung für die Netzwerk- und Sicherheitsanforderungen moderner Cloud-Native-Umgebungen. Durch die Nutzung von eBPF bietet Cilium eine hohe Leistung, Skalierbarkeit und Sichtbarkeit, was es zu einer ausgezeichneten Wahl für die Orchestrierung von Containern und Microservices macht. Wenn man auf der Suche nach einer modernen Lösung für die Netzwerk- und Sicherheitsarchitektur in Ihrem Kubernetes-Cluster ist, dann kann Cilium definitiv einen Blick wert sein.
Du hast Fragen zu Cilium? Melde Dich gern und nimm Kontakt auf.
