EKS Networking

Overview

Amazon EKS networking は、Kubernetes clusters の通信を管理する中核コンポーネントです。このドキュメントでは、EKS networking の基本概念、VPC configuration、subnet design、および security group configuration について説明します。

EKS Networking Architecture

EKS networking architecture は、次の components で構成されます。

1. VPC (Virtual Private Cloud): EKS cluster が実行される分離された network environment
2. Subnets: VPC 内の IP address ranges を分割する単位
3. Route Tables: network traffic paths を決定する rule sets
4. Internet Gateway: VPC と internet の間の通信を可能にする component
5. NAT Gateway: private subnets 内の resources が internet にアクセスできるようにする component
6. Security Groups: instance-level virtual firewalls
7. Network ACLs: subnet-level virtual firewalls
8. CNI (Container Network Interface): container networking を管理する plugin

EKS Networking Flow

EKS cluster では、network traffic は次のように流れます。

1. Pod-to-Pod Communication: 同じ node または異なる nodes 上の pods 間の communication
2. Pod-to-Service Communication: cluster 内の pods と services の間の communication
3. Internal to External Cluster Communication: internal cluster resources と external resources の間の communication
4. Control Plane to Node Communication: EKS control plane と worker nodes の間の communication

Relationship Between EKS Networking Components

VPC Requirements

EKS cluster 用の VPC は、次の要件を満たす必要があります。

1. Subnets: 少なくとも 2 つの availability zones に subnets が存在する必要があります
2. IP Addresses: 十分な数の IP addresses を提供する必要があります
3. DNS Hostnames: DNS hostnames と DNS resolution を有効にする必要があります
4. Internet Access: Nodes は internet にアクセスできる必要があります（NAT gateway または internet gateway 経由）

VPC CIDR Planning

VPC CIDR blocks を計画する際の considerations:

1. Cluster Size: 予想される nodes と pods の数
2. IP Address Requirements: 各 node と pod に必要な IP addresses の数
3. Future Expansion: future expansion のための余地
4. Integration with Existing Networks: existing networks との overlap を避ける

一般的な VPC CIDR block sizes:

• 小規模 clusters: /24 (256 IP addresses)
• 中規模 clusters: /20 (4,096 IP addresses)
• 大規模 clusters: /16 (65,536 IP addresses)

Subnet Design

EKS clusters の subnet design に関する best practices:

1. Public Subnets: internet gateway に直接接続された subnets
   • 用途: Public load balancers, NAT gateways, bastion hosts
   • 一般的な size: /24 (256 IP addresses)
2. Private Subnets: internet gateway に直接接続されていない subnets
   • 用途: EKS worker nodes, internal load balancers
   • 一般的な size: /22 (1,024 IP addresses)
3. Availability Zone Distribution: subnets を複数の availability zones に分散する
   • 少なくとも 2 つの availability zones を使用する
   • 各 availability zone に public と private subnets を配置する

subnet design の例:

Subnet Type	Availability Zone	CIDR Block	Use
Public	us-west-2a	10.0.0.0/24	Load balancers, NAT gateways
Public	us-west-2b	10.0.1.0/24	Load balancers, NAT gateways
Private	us-west-2a	10.0.2.0/22	EKS worker nodes
Private	us-west-2b	10.0.6.0/22	EKS worker nodes

Subnet Tags

EKS は resources を自動的に検出するため、subnets 上の specific tags を使用します。

1. Public Subnet Tags:
   • kubernetes.io/role/elb: internet-facing load balancers で使用するため value を 1 に設定する
   • kubernetes.io/cluster/<cluster-name>: value を shared または owned に設定する
2. Private Subnet Tags:
   • kubernetes.io/role/internal-elb: internal load balancers で使用するため value を 1 に設定する
   • kubernetes.io/cluster/<cluster-name>: value を shared または owned に設定する

例:

aws ec2 create-tags \
  --resources subnet-xxxxxxxxxxxxxxxxx \
  --tags Key=kubernetes.io/cluster/my-cluster,Value=shared Key=kubernetes.io/role/elb,Value=1

Security Group Configuration

EKS clusters には 2 つの main security groups があります。

1. Cluster Security Group (Control Plane):
   • Inbound rules:
     • 443/TCP: worker node security group からの traffic を許可する
   • Outbound rules:
     • 1025-65535/TCP: worker node security group への traffic を許可する
2. Node Security Group (Worker Nodes):
   • Inbound rules:
     • 443/TCP: cluster security group からの traffic を許可する
     • 1025-65535/TCP: cluster security group からの traffic を許可する
     • ALL: 同じ security group 内の traffic を許可する
   • Outbound rules:
     • ALL: すべての destinations への traffic を許可する

Conclusion

このドキュメントでは、EKS networking と VPC configuration の基本概念について学びました。次のドキュメントでは、services、load balancing、network policies など、より高度な networking topics を扱います。

Quiz

この章で学んだ内容を確認するため、EKS Networking - Part 1 Quiz を試してみてください。