引言
在現代雲原生架構中，Kubernetes 已成為企業核心基礎設施的標準選擇。然而，隨著集群規模擴張與工作負載複雜度提升，傳統的 Pod Security Policy（PSP）已無法滿足細粒度安全管理需求。Data Dog 在2020年啟動的 Kubernetes 安全策略遷移計畫，透過 Adopting Validating Admission Policy（VAP）實現了更靈活、高效的保安機制。本文將深入解析 VAP 的技術架構、實作策略與優化方向，為企業在 Kubernetes 環境中建立強化安全防線提供參考。
主要內容
技術定義與核心概念
Validating Admission Policy（VAP）是 Kubernetes 1.20 版本引入的內建驗證機制，取代原先需依賴外部 Webhook 的 Admission Control 方案。其核心特性包括：
- 內建 API 伺服器整合：直接嵌入 Kubernetes API 伺服器，避免外部服務的網路延遲與資源消耗。
- Common Expression Language（CEL）：提供類似 JSON Path 的語法，簡化與 Kubernetes 內部元件（如 CRD、Validating Fields）的整合。
- 命名空間範疇管理：支援命名空間層級的策略配置，符合多租戶環境的權限邊界需求。
關鍵特性與應用場景
VAP 的設計強調效能與可擴展性，主要特點包括：
- 動態參數配置：透過自定義 CRD 管理變數（如
globally_allowed_capabilities），實現策略的靈活調整。
- 資源引用與驗證：政策可查詢集群內其他資源（如 API 版本、資源類型），並透過
podspec 變數統一處理不同資源類型的 PodSpec 路徑。
- 成本與效能監控：設定 CEL 編譯與評估耗時上限（預設 10,000,000 預算），避免驗證過程影響 API 伺服器效能。
實作步驟與遷移策略
Data Dog 的遷移過程分為三個階段：
- Audit 模式驗證：初期以 Audit 模式執行政策，僅記錄違規行為，確保與 OPA Gatekeeper 的行為一致。
- 單元與端對端測試：透過
kubectl apply --dry-run 模擬驗證，並使用 CL Playground 開發與測試政策表達式。
- 逐步切換至 Deny 模式：移除 OPA Gatekeeper 後，啟用 VAP 的拒絕機制，確保策略執行一致性。
優勢與挑戰
VAP 的主要優勢在於：
- 內建效能優化：避免外部 Webhook 的網路與資源消耗，降低驗證延遲。
- 靈活的 CEL 語法：相比 OPA 的 Rego 語言，CEL 更易與 Kubernetes 內部元件整合。
- 命名空間管理：支援細粒度的策略配置，符合企業多租戶架構需求。
然而，實作中需面對以下挑戰：
- CL 語法學習曲線：從 Procedural 的 Rego 轉向 Declarative 的 CEL，需調整開發思維模式。
- 工具鏈整合：需整合 Open Policy Agent 與 CL Playground，提升開發效率。
- 驗證成本控制：需持續監控 CEL 編譯與評估耗時，避免超出預設預算。
未來改進方向
為進一步提升 VAP 的應用價值，Data Dog 計畫實現以下改進：
- 擴展政策範疇：涵蓋 Ephemeral Container 與 Init Container 的 Capabilities 管理。
- 自動化配置：透過參數資源自動允許特定 Sidecar 容器的 Capabilities，減少手動配置負擔。
- 自服務平臺：開發 API 驅動的排除請求系統，讓用戶自主配置並經安全審核。
總結
Validating Admission Policy 為 Kubernetes 安全策略提供了內建、高效的解決方案，其內建 API 伺服器與 CEL 語法的設計，有效提升了驗證效能與靈活性。企業在實作時應遵循逐步遷移、成本監控與持續測試的原則，並透過自定義 CRD 與參數資源實現策略的靈活管理。面對 CL 語法的學習曲線與工具整合的挑戰，建議透過 CL Playground 進行開發測試，並建立完善的驗證成本監控機制，以確保 Kubernetes 作業環境的穩定與安全。