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至此我們 apply 的網絡策略被寫入到 map 中。

接下來看下 ebpf 程序有任何使用該策略。

還記得在Kubernetes 網絡學習之 Cilium 與 eBPF[15]中我們分析容器發出的數據包，被LXC BPF Ingress程序處理。這里不再贅述，處理流程可以看那篇文章。

我們先查看死星的 endpoint id 和 identity 分別為863和2033。

kubectl get ciliumendpoint -n defaultNAME ENDPOINT ID IDENTITY ID INGRESS ENFORCEMENT EGRESS ENFORCEMENT VISIBILITY POLICY ENDPOINT STATE IPV4 IPV6tiefighter 2216 29439 ready 10.0.0.123deathstar-7848d6c4d5-58jc8 863 2033 ready 10.0.0.111xwing 775 5513 ready 10.0.0.209

使用 endpoint id 通過通過命令查看為死星配置的網絡策略，可以看到其中的兩條 ingress 的策略，其代理端口19313，這個端口就是 Cilium 中 L7 代理的監聽端口。

kubectl exec $agent -n kube-system -c cilium-agent -- cilium bpf policy get 863POLICY DIRECTION LABELS (source:key[=value]) PORT/PROTO PROXY PORT BYTES PACKETSAllow Ingress reserved:host ANY NONE 0 0 reserved:kube-apiserverAllow Ingress k8s:app.kubernetes.io/name=deathstar 80/TCP 19313 0 0 k8s:class=deathstar k8s:io.cilium.k8s.namespace.labels.kubernetes.io/metadata.name=default k8s:io.cilium.k8s.policy.cluster=default k8s:io.cilium.k8s.policy.serviceaccount=default k8s:io.kubernetes.pod.namespace=default k8s:org=empireAllow Ingress k8s:app.kubernetes.io/name=tiefighter 80/TCP 19313 0 0 k8s:class=tiefighter k8s:io.cilium.k8s.namespace.labels.kubernetes.io/metadata.name=default k8s:io.cilium.k8s.policy.cluster=default k8s:io.cilium.k8s.policy.serviceaccount=default k8s:io.kubernetes.pod.namespace=default k8s:org=empireAllow Egress reserved:unknown ANY NONE 0 0

BPF 程序處理流量在檢查策略時bpf_lxc.c#L1842[16]，檢查配置的策略帶有代理端口執行POLICY_ACT_PROXY_REDIRECT將流量重定向給代理（端口19313，地址為主機地址）。

Cilium agent 提供了 xds server 實現，通過 Unix Domain Socket/var/run/cilium/xds.sock與 proxy 進行通信，下發配置。

我們參考cilium-bugtool的dump 源碼[17]，dump 代理的配置。

kubectl exec $agent -n kube-system -c cilium-agent -- curl -s --unix-socket /var/run/cilium/envoy-admin.sock http://admin/config_dump?include_eds

從配置 config.json 中可以看到 Cilium 在 envoy proxy 中實現了如下三個不同類型的過濾器（Filter）：

監聽器過濾器（Listener Filter）`cilium.BpfMetadata`[18]會從幾個數據源中準備元數據：策略、監聽器設置、請求方的標識等。數據源包括 xds 配置、BPF mapcilium_ipcache、cilium_ct4_global（ct：connection tracking。當然還包括 ct6 相關的 map）。

從數據源中獲取的數據保存在 socket option 中（proxy 源碼bpf_metadata.cc#L364[19]），作為上下文元數據的在其他的過濾器中使用。

xds filter 配置，這里提供了 bpf map 的根目錄/sys/fs/bpf，以及is_ingress: true表示當前 filter 是在入口監聽器上（ingress listener）：

{ "name": "cilium.bpf_metadata", "typed_config": { "@type": "type.googleapis.com/cilium.BpfMetadata", "bpf_root": "/sys/fs/bpf", "is_ingress": true }

xds network policy 配置（截取了 proxy 的部分配置），從配置中可以找到 endpoint 的 IP 和 id，以及前面我們設置的規則[20]：

{ "@type": "type.googleapis.com/cilium.NetworkPoliciesConfigDump", "networkpolicies": [ { "endpoint_ips": [ "10.0.0.111" ], "endpoint_id": "863", "ingress_per_port_policies": [ { "port": 80, "rules": [ { "http_rules": { "http_rules": [ { "headers": [ { "name": ":method", "safe_regex_match": { "google_re2": {}, "regex": "POST" } }, { "name": ":path", "safe_regex_match": { "google_re2": {}, "regex": "/v1/request-landing" } } ] } ] } } ] } ], "egress_per_port_policies": [ {} ], "conntrack_map_name": "global" }, ...}

Mapcilium_ipcache，可以通過連接信息中的 IP 地址獲取身份標識，如死星的`identity`[21]為2033（見 proxy 源碼bpf_metadata.cc#L165[22]）：

kubectl exec $agent -n kube-system -c cilium-agent -- cilium bpf ipcache listIP PREFIX/ADDRESS IDENTITY10.0.0.67/32 identity=1 encryptkey=0 tunnelendpoint=0.0.0.0 nodeid=010.0.0.111/32 identity=2033 encryptkey=0 tunnelendpoint=0.0.0.0 nodeid=010.0.0.123/32 identity=29439 encryptkey=0 tunnelendpoint=0.0.0.0 nodeid=010.0.0.243/32 identity=4 encryptkey=0 tunnelendpoint=0.0.0.0 nodeid=010.0.0.160/32 identity=19608 encryptkey=0 tunnelendpoint=0.0.0.0 nodeid=010.0.0.209/32 identity=5513 encryptkey=0 tunnelendpoint=0.0.0.0 nodeid=0192.168.1.13/32 identity=1 encryptkey=0 tunnelendpoint=0.0.0.0 nodeid=00.0.0.0/0 identity=2 encryptkey=0 tunnelendpoint=0.0.0.0 nodeid=0

Mapcilium_ct4_global，從連接跟蹤（connection tracking）中獲取請求方的identity（SourceSecurityID 29439，鈦戰機的標識）：

cilium bpf ct list globalTCP OUT 10.0.0.123:48954 -> 10.0.0.111:80 expires=58774 RxPackets=4 RxBytes=435 RxFlagsSeen=0x1b LastRxReport=58764 TxPackets=6 TxBytes=522 TxFlagsSeen=0x1b LastTxReport=58764 Flags=0x0013 [ RxClosing TxClosing SeenNonSyn ] RevNAT=4 SourceSecurityID=29439 IfIndex=0TCP IN 10.0.0.67:33988 -> 10.0.0.111:80 expires=58776 RxPackets=6 RxBytes=659 RxFlagsSeen=0x1b LastRxReport=58766 TxPackets=4 TxBytes=386 TxFlagsSeen=0x1b LastTxReport=58766 Flags=0x0013 [ RxClosing TxClosing SeenNonSyn ] RevNAT=0 SourceSecurityID=29439 IfIndex=0TCP IN 10.0.0.123:48954 -> 10.0.0.111:80 expires=80364 RxPackets=6 RxBytes=522 RxFlagsSeen=0x1b LastRxReport=58764 TxPackets=0 TxBytes=0 TxFlagsSeen=0x00 LastTxReport=0 Flags=0x0051 [ RxClosing SeenNonSyn ProxyRedirect ] RevNAT=0 SourceSecurityID=29439 IfIndex=0過濾器

過濾器（Filter）`cilium.NetworkFilter`[23]工作在 L4，用于處理已建立的鏈接，應用端口級的策略，即 L4 策略。

從上下文元數據中保存的 endpoint 相關的策略中查找與目標端口相關的策略，檢查請求方證書中的 sni 和請求方的身份標識 identity 是否在白名單中，見 proxy 源碼network_filter.cc#L169[24]。

假如策略上設置了 L7 的協議，會使用 Golang 編寫的解析器對 L7 的數據進行解析。

在本示例中并未使用 L4 的策略。

HTTP 過濾器（HTTP Filter）`cilium.L7Policy`[25]是本文的重點，但相對其他兩個過濾器來說邏輯就簡單多了。

"http_filters": [ { "name": "cilium.l7policy", "typed_config": { "@type": "type.googleapis.com/cilium.L7Policy", "access_log_path": "/var/run/cilium/access_log.sock" } }

在過濾器對 HTTP 請求頭進行解碼時（見 proxy 源碼l7policy.cc#L97[26]），依然是從上下文元數據中獲取策略等內容。拿到策略后，與請求方（對于這里 ingress 的場景檢查請求方，如果是 egress 的場景，檢查上游的標識）的標識、請求頭的信息進行比對，決定放行還是拒絕請求。

整篇看下來，Cilium 在處理 L7 流量上的實現還是比較復雜的，牽扯多個組件協同。eBPF 在 L3/L4 流量處理上有著優異的性能優勢，但是對 L7 流量處理仍然無法脫離 sidecar 代理（不論 sidecar 是 per pod 還是 per node）。而 L7 流量處理也恰恰有著非常多的使用場景，不僅僅是 HTTP 協議。

[1]使用 Cilium 增強 Kubernetes 網絡安全:https://atbug.com/enhance-kubernetes-network-security-with-cilium/

[2]Envoy Proxy:https://github.com/cilium/proxy

[3]Debug 階段:#debug

[4]深入探索 Cilium 的工作機制:https://atbug.com/deep-dive-into-cilium/#網絡策略

[5]#enableK8sWatchers:https://github.com/cilium/cilium/blob/f9bdd00c4910bfe3bac3b208fdfbb9452487e776/pkg/k8s/watchers/watcher.go#L525

[6]#ciliumNetworkPoliciesInit:https://github.com/cilium/cilium/blob/f9bdd00c4910bfe3bac3b208fdfbb9452487e776/pkg/k8s/watchers/cilium_network_policy.go#L85

[7]#addCiliumNetworkPolicyV2:https://github.com/cilium/cilium/blob/f9bdd00c4910bfe3bac3b208fdfbb9452487e776/pkg/k8s/watchers/cilium_network_policy.go#L159

[8]#PolicyAdd:https://github.com/cilium/cilium/blob/f9bdd00c4910bfe3bac3b208fdfbb9452487e776/daemon/cmd/policy.go#L224

[9]Daemon:https://atbug.com/deep-dive-into-cilium/#agent

[10]#policyAdd:https://github.com/cilium/cilium/blob/f9bdd00c4910bfe3bac3b208fdfbb9452487e776/daemon/cmd/policy.go#L249

[11]PolicyReactionEvent.Handle:https://github.com/cilium/cilium/blob/f9bdd00c4910bfe3bac3b208fdfbb9452487e776/daemon/cmd/policy.go#L454

[12]EndpointRegenerationEvent#Handle:https://github.com/cilium/cilium/blob/f9bdd00c4910bfe3bac3b208fdfbb9452487e776/pkg/endpoint/events.go#L27

[13]Endpoint.regenerate:https://github.com/cilium/cilium/blob/f9bdd00c4910bfe3bac3b208fdfbb9452487e776/pkg/endpoint/policy.go#L286

[14]Endpoint.regenerateBPF:https://github.com/cilium/cilium/blob/f9bdd00c4910bfe3bac3b208fdfbb9452487e776/pkg/endpoint/bpf.go#L584

[15]Kubernetes 網絡學習之 Cilium 與 eBPF:https://atbug.com/learn-cilium-and-ebpf/#第-2-步pod1-lxc-bpf-ingress

[16]bpf_lxc.c#L1842:https://github.com/cilium/cilium/blob/f9bdd00c4910bfe3bac3b208fdfbb9452487e776/bpf/bpf_lxc.c#L1842

[17]dump 源碼:https://github.com/cilium/cilium/blob/f9bdd00c4910bfe3bac3b208fdfbb9452487e776/bugtool/cmd/root.go#L505

[18]cilium.BpfMetadata:https://github.com/cilium/proxy/blob/v1.23/cilium/bpf_metadata.cc

[19]bpf_metadata.cc#L364:https://github.com/cilium/proxy/blob/v1.23/cilium/bpf_metadata.cc#L364

[20]規則:#設置策略

[21]identity:https://atbug.com/deep-dive-into-cilium/#端點-endpoint

[22]bpf_metadata.cc#L165:https://github.com/cilium/proxy/blob/v1.23/cilium/bpf_metadata.cc#L165

[23]cilium.NetworkFilter:https://github.com/cilium/proxy/blob/v1.23/cilium/network_filter.cc

[24]network_filter.cc#L169:https://github.com/cilium/proxy/blob/v1.23/cilium/network_filter.cc#L169

[25]cilium.L7Policy:https://github.com/cilium/proxy/blob/v1.23/cilium/l7policy.cc

[26]l7policy.cc#L97:https://github.com/cilium/proxy/blob/v1.23/cilium/l7policy.cc#L97

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