Kubernetes vNode,来自vCluster的创造者

KubeCon爆款预定!LoftLabs推出vNode,为Kubernetes节点级隔离放大招!区别于vCluster,vNode主打商业化,轻量级运行时隔离Workload,安全增强!对比Kata Containers、GVisor,vNode性能更优,与DaemonSet集成,Helm Chart一键安装,特权容器也能Hold住!云原生多租户的福音!

译自:KubeCon Europe: Kubernetes vNode, From the Makers of vCluster

作者:Joab Jackson

在伦敦举行的 KubeCon + CloudNativeCon 欧洲 2025 的 Kubernetes 管理员应该在本周参观 S281 展位的 LoftLabs,以了解该公司最新的技术 Kubernetes vNodes

vNode 是一种在 Kubernetes 集群中隔离单个节点的工具,它延续了该公司在 2021 年推出的一项名为 vCluster 的开源技术,该技术虚拟化 Kubernetes 控制平面,以简化多租户、提高安全性和更有效地利用资源。

该公司声称,vNode 是一种轻量级运行时,它在此过程中迈出了下一步,在节点级别提供隔离,以便更好地共享集群,同时保持工作负载之间的强大隔离。

该软件将面向需要安全多租户和特权容器访问的企业 IT 团队,并且它与所有主要的 Kubernetes 云提供商和符合标准的独立 Kubernetes 集群集成。

Lukas Gentele 在接受 TNS 采访时指出,与 vCluster 不同,vNode 不会开源,而是会保留为商业产品。

隔离挑战

最初,多租户并不是 Kubernetes 设计者当务之急,他们认为容器编排器的用例主要是由单个团队用来管理自己的集群。

尽管如此,Kubernetes 多租户(其中多个参与者可以共享一个集群)已成为一种重要的运营模式,因为企业和云提供商都为不同且有时相互竞争的客户提供 Kubernetes 服务。

Multi-tenancy diagram

Courtesy of Kubernetes.io

仅靠命名空间无法解决问题

Gentele 解释说,命名空间 通过 vCluster 等技术帮助驯服了 Kubernetes 控制平面,但对于隔离集群中的单个节点没有太大帮助。

Kubernetes 的设计目的不是为了分离节点,也不是为了在节点级别隔离 I/O 和带宽等资源。来自不同命名空间的 Pod 在同一节点上运行,它们彼此之间没有隔离,也不会免受嘈杂邻居或其他占用过多资源的 Pod 的负面影响。在节点级别管理所有这些问题令人头疼。

将租户放入他们自己单独的节点确实提供了强大的隔离,但就资源分配而言,这可能很昂贵,因为并非所有资源都可能在每个节点中使用。

已经有不同的方法来解决这个问题,例如 Kata Containers、Google 的 GVisorDockerSysbox

Gentele 解释说,每种方法都有其缺点。

Kata Containers(通常称为“微型 VM”)带有自己的独立内核,并且可能具有很高的开销。它们也不能与每个云提供商一起使用。

Google gVisor 通过系统调用过滤流量,这会降低性能,并且主要限于 Google Cloud。Sysbox 的工作方式与 vNode 最为相似,主要用于 Docker Desktop

vNode 方式

vNode 是如何工作的?它是一个位于 Kubernetes 控制平面和底层工作节点之间的运行时。在那里,它在共享物理节点内的轻量级虚拟化层中隔离工作负载。 在一段视频中,LoftLabs 演示了一个具有特权的 workload pod 执行到具有特权的 pod 中,仍然可以访问该 pod 上的其他资源,例如 Kubelet 或 CoreDNS,从而使它们容易受到容器逃逸攻击。

要安装 vNode,用户需要配置一个 Helm chart,以便在集群的每个节点上安装一个 vNode DaemonSet,这将自动将具有特权的 pod 放入虚拟节点中(提醒 containerd 运行时不要运行此 pod)。因此,从 pod 本身逃逸的攻击者仍然被隔离在 vNode 中,而不是在主机节点上横冲直撞。

这种方法在保持严格边界的同时,保持了资源效率并提供了高性能。用户可以为不同的团队、项目和应用程序划分节点,而无需求助于虚拟机。

vNode 比较图

图片由 LoftLabs 提供。

vCluster 集成

虽然虚拟集群提供了工作负载隔离,但它们仍然可以共享底层节点。使用 vNode 可确保即使租户工作负载共享同一集群,它们仍然保持隔离。

LoftLabs 表示,通过结合使用 vCluster 和 vNode,客户将能够在保持强大隔离的同时,平衡共享资源的成本效益。

除了演示 vNode 之外,LoftLabs 的展位还将展示 vCluster 本身的一些新功能,包括新的快照和恢复功能以及更强大的 Rancher Labs 集成

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