Kubernetes pour les DSI : Bonnes pratiques, Sécurité et Multi-Cloud

Chaque fournisseur de cloud majeur offre des services Kubernetes managés, avec des spécificités qui répondent aux besoins variés des entreprises.

• Amazon Web Services (AWS) : Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS)
• Google Cloud Platform (GCP) : Google Kubernetes Engine (GKE)
• Microsoft Azure : Azure Kubernetes Service (AKS)
• Oracle Cloud Infrastructure (OCI) : Oracle Kubernetes Engine (OKE)

Le choix du fournisseur cloud pour votre service Kubernetes dépend de plusieurs facteurs clés :

• la préférence pour votre fournisseur de cloud existant
• les exigences spécifiques d'intégration avec d'autres services cloud
• l'expertise disponible au sein de votre équipe pour la gestion et l'optimisation de Kubernetes sur cette plateforme.

Cependant, avec l'augmentation de l'adoption de Kubernetes, la responsabilité de garantir que ces déploiements soient à la fois efficaces et sécurisés, devient de plus en plus importante. Il est crucial de suivre les bonnes pratiques pour gérer et protéger ces environnements complexes. Dans cet article, nous allons explorer les meilleures pratiques pour utiliser Kubernetes de manière optimale, en mettant un accent particulier sur la sécurité et sur le volet multicloud qui devient incontournable.

1. Bonnes Pratiques pour une Gestion Efficace de Kubernetes

Pour tirer parti de Kubernetes au maximum il est important de suivre des pratiques qui facilitent la conception, la gestion et l'optimisation de vos applications. Voici nos 3 meilleurs conseils pour vous aider à gérer vos clusters Kubernetes de manière plus efficace.

Conception et Structuration des Applications

Vos applications doivent être structurées de manière modulaire. En divisant vos applications en microservices, vous simplifiez leur gestion et vous les rendez plus faciles à faire évoluer. Cela vous permet de mettre à jour les différentes parties de votre application indépendamment, sans risquer de tout casser.
De plus, en utilisant des labels et des annotations, vous pouvez mieux organiser et gérer vos ressources.
•    Les labels vous aident à catégoriser et à filtrer les objets dans Kubernetes, ce qui rend les opérations de tri et le regroupement plus simples et plus efficaces. Vous pouvez par exemple étiqueter vos pods en indiquant le type d’environnement, l’application, la version.
Kubernetes pourrait automatiquement ajuster le nombre de pods basés sur les labels, selon la charge de travail et les règles de routage définies
•     Les annotations, quant à elles, vous permettent d'ajouter des informations spécifiques aux objets. Ces informations supplémentaires peuvent être exploitées par des outils externes, comme des outils de monitoring, des outils de sécurité, des outils de backup. 

Gestion des Configurations

Les ConfigMaps sont des objets Kubernetes qui permettent de séparer la configuration des applications du code. Cela signifie que les données de configuration (comme les variables d'environnement, les fichiers de configuration, etc.) peuvent être modifiées sans avoir à redéployer l'application. Par exemple, vous pouvez stocker une configuration de base de données dans un ConfigMap, que vos pods peuvent ensuite utiliser.
Pour les informations sensibles comme les mots de passe ou les clés d'API, les Secrets sont l'outil idéal, car ils permettent de les stocker et de les gérer de manière sécurisée.
Il est également important de garder une trace des changements de configuration en mettant en place un contrôle de version(SVN, GitLab..). Ainsi, si quelque chose tourne mal, vous pouvez rapidement revenir à une version précédente. 

Optimisation des Performances

L'autoscaling, avec Horizontal Pod Autoscaler, permet d'ajuster automatiquement le nombre de pods en fonction de la charge de travail, assurant ainsi une utilisation des ressources de manière efficace sans surcharger vos clusters.
Les différents CSP proposent des services natifs comme Azure monitor for containers, Google Cloud Monitoring pour surveiller les performances. Ils vous donnent une vue en temps réel de l'utilisation des ressources, des éventuels goulots d'étranglement.
Si vous souhaitez maitriser la répartition des workloads et la gestion des nœuds, vous pouvez utiliser les stratégies suivantes :

• Affinité des Pods : Imaginez que vous avez une application critique qui nécessite que plusieurs pods fonctionnent sur les mêmes nœuds pour réduire la latence. Vous pouvez configurer une affinité des pods en utilisant nodeAffinity, pour que ces pods soient programmés sur des nœuds spécifiques.
• Anti-affinité des Pods : À l'inverse, vous pourriez vouloir éviter que deux instances de la même application soient déployées sur le même nœud pour améliorer la résilience. L'anti-affinité des pods permet de disperser les pods d'une application à travers différents nœuds. 
• Taints et Tolerations : Si vous avez des nœuds dédiés pour certaines charges de travail spécifiques, vous pouvez utiliser des taints pour « tacher » ces nœuds, les rendant inaccessibles à la majorité des pods, sauf ceux qui ont une « tolération »  appropriée. Par exemple, un nœud avec une capacité GPU pourrait être marqué avec une taint gpu=true:NoSchedule, et seuls les pods avec une tolération correspondante seront programmés sur ce nœud, garantissant que les ressources GPU ne sont pas gaspillées par des workloads non GPU.

2. Sécurisation de Kubernetes

Kubernetes devient central dans l'infrastructure des entreprises. Il est donc essentiel de mettre en place des mesures de sécurité robustes pour prévenir les risques et les vulnérabilités et pour garantir la protection de vos applications et données. Voici quelques éléments pour renforcer la sécurité de vos clusters Kubernetes. 

Sécuriser les Clusters

La première étape pour sécuriser un cluster Kubernetes est de protéger le réseau et d'assurer une isolation des workloads. Pour cela, plusieurs mécanismes clés sont en place : 

• Les Network Policies vous permettent de contrôler le trafic entre les pods, limitant ainsi les communications non désirées ou malveillantes. Elles permettent de mettre en place une stratégie de sécurité de type "Zero Trust" en interdisant tout trafic non explicitement autorisé.
• En utilisant des Namespaces, vous pouvez segmenter les ressources et les utilisateurs au sein d'un même cluster. Les Namespaces sont souvent utilisés pour organiser les ressources par environnement (production, développement) ou par équipe.
• Le RBAC (Role-Based Access Control) vous permet de définir précisément qui peut accéder à quoi. 
• L'utilisation de pod security admission et de security contexts aide à restreindre les actions que les pods peuvent entreprendre, réduisant ainsi les risques d'exploitation de failles de sécurité. 

Protection des Données

La protection des données est un autre pilier de la sécurité dans Kubernetes. 
Les services natifs des plateformes cloud permettent de sécuriser efficacement vos données, que ce soit en transit ou au repos. Chiffrer les données lors de leur transfert et lorsqu'elles sont stockées permet d’ empêcher qu'elles ne soient interceptées ou lues par des personnes non autorisées. 
Kubernetes permet de stocker des informations sensibles de manière sécurisée, mais il est important de suivre les meilleures pratiques pour minimiser les risques, comme éviter de les inclure directement dans les pods ou de les exposer inutilement.
Enfin, assurez-vous que vos données peuvent être récupérées en cas de sinistre ou d'incident, tout en veillant à ce que les processus de sauvegarde soient eux-mêmes sécurisés. 

Sécurité des Images de Conteneurs

Les images de conteneurs constituent un autre vecteur potentiel d'attaques. Pour minimiser les risques, utilisez des registries sécurisées pour stocker et distribuer vos images. Ces registries peuvent être configurées pour vérifier automatiquement les vulnérabilités connues.
Par exemple, vous pouvez utiliser Google Container Registry (GCR) sur GCP, Amazon Elastic Container Registry (ECR) sur AWS, Azure Container Registry (ACR) sur Azure, et Oracle Container Registry sur OCI. Les outils de scan comme Clair ou Trivy sont utilisés dans tous ces environnements pour identifier et corriger les vulnérabilités dans les images de conteneurs.
De plus, la signature et le contrôle d'intégrité des images, via des outils comme Notary, permettent de garantir que seules des images approuvées et non altérées sont déployées dans votre environnement. 

Surveillance et Audit

Les différents Cloud Provider vous permettent de diffuser facilement les journaux du control plane vers des systèmes SIEM (Security Information and Event Management) natifs comme AWS CloudWatch, Azure Monitor, Google Cloud Logging, ou les solutions de monitoring d'Oracle. Cette journalisation centralisée permet de garder une trace des actions et des changements au sein de votre cluster, ce qui est important pour enquêter sur les incidents et assurer la conformité aux régulations.
Bien qu'il n'existe pas d'intégration directe entre les journaux des pods exécutés dans les services Kubernetes managés, et les outils de journalisation cloud, vous pouvez facilement rediriger ces journaux et métriques à l'aide d'outils natifs. Cela vous permet d'utiliser ces informations pour diagnostiquer des problèmes, créer des filtres de métriques ou déclencher des notifications lors d'événements spécifiques liés à vos applications. 

3. Kubernetes et l'interopérabilité Multi-Cloud

Pour les entreprises qui souhaitent adopter des stratégies multi-cloud, Kubernetes facilite l'orchestration et la gestion des applications sur plusieurs plateformes. 
Déployer Kubernetes sur des environnements hybrides et multi-cloud présente des défis, notamment en matière de gestion de la connectivité, de la sécurité, des identités, de la supervision centralisée et de la cohérence des configurations. 
Pour relever ces défis, des outils de gestion multi-cluster comme Anthos de Google ou Rancher se démarquent. 
L'adoption de ces solutions présente plusieurs avantages stratégiques. Elles permettent non seulement d'améliorer la résilience et de minimiser le risque de dépendance vis-à-vis d'un seul fournisseur de cloud, mais aussi d'optimiser les coûts et de répondre aux contraintes réglementaires.
Ce qui encore plus intéressant, c’est que ces outils proposent de gérer des clusters Kubernetes dispersés sur plusieurs clouds à partir d'une interface unique, simplifiant ainsi la gestion et la surveillance.

Kubernetes offre une flexibilité et une scalabilité sans précédent pour les entreprises modernes. En suivant les bonnes pratiques présentées dans cet article et en s'appuyant sur l'expertise de nos équipes, vous pouvez tirer pleinement parti de cette technologie pour accélérer votre transformation digitale. Prêt à moderniser votre infrastructure ? Contactez nos experts Kubernetes pour une évaluation personnalisée de vos besoins et un accompagnement sur mesure.

•    Source : https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2021-11-10-gartner-says-cloud-will-be-the-centerpiece-of-new-digital-experiences),