引言
在 Kubernetes 管理日益複雜的現代雲原生環境中，如何確保集群資源的合規性與安全性成為關鍵挑戰。Kyverno 作為 Cloud Native Computing Foundation（CNCF）孵化專案，透過「政策即代碼」（Policy as Code）概念，提供強大的策略引擎解決方案，協助企業實現自動化政策執行與資源管理。本文將深入解析 Kyverno 的技術架構、核心功能與實踐應用，探討其如何成為 Kubernetes 政策管理的創新工具。
技術與概念解析
Kyverno 的核心定位
Kyverno 是基於 Kubernetes 原生設計的策略引擎，專注於提供多種策略類型（驗證、變異、生成、清理、鏡像驗證），協助用戶以 YAML 檔案形式定義政策，實現「政策即代碼」的管理方式。作為 CNCF 成員專案，Kyverno 與 Kubernetes 生態深度整合，支援現有集群與外部資源操作，並透過標準化 API 提升執行效率。
支持的策略類型與技術特性
Kyverno 提供五種核心策略類型：
- 驗證策略（Validation Policy）：檢查資源是否符合規則，支援模式匹配與條件判斷，適用於標籤檢查與資源配額設定。
- 變異策略（Mutation Policy）：自動修改資源內容以符合規則，例如調整安全上下文，支援 Strategic Merge Patch 與 JSON Patch 格式。
- 生成策略（Generation Policy）：根據條件自動生成資源，如命名空間創建時同步建立網路策略，支援克隆現有資源或直接定義 YAML 模板。
- 清理策略（Cleanup Policy）：透過 TTL 標籤自動刪除過期資源，如 Pod Disruption Budget。
- 鏡像驗證策略（Image Validation Policy）：整合 Notary、Cosign 等工具，支援簽名驗證與 attestations 檢查，確保容器鏡像來源可信。
此外，Kyverno 支援 JSON 格式 payload 的驗證與操作，透過 evaluationMode: json 模式處理非 Kubernetes 資源，並提供背景掃描功能生成合規性報告。
實際應用與技術整合
政策即代碼的實踐場景
- 資源合規性管理：透過驗證策略檢查部署標籤、資源命名空間白名單，確保集群資源符合安全標準。
- 自動化安全配置：變異策略可自動補齊缺失的網路策略或安全設定，例如調整安全上下文（Security Context）。
- 鏡像信任驗證：利用 Cosign Keyless 或 Notary 證書，驗證容器鏡像簽名與 attestations，防止惡意鏡像注入。
- 資源生命週期管理：清理策略透過 TTL 標籤自動刪除過期資源，減少集群負擔。
技術整合與性能優化
Kyverno 深度整合 Kubernetes API，支援現有集群與外部資源操作，並透過標準化 API 減少重複實現，提升執行效率。其社區生態擁有 3,000+ 使用者，提供快速支援與擴展功能，同時支援 OCI Refer API 的 attestor 驗證，驗證簽名與 attestor 陣列。
新特性與未來方向
- 整合 Kubernetes Admission Policy API：基於 VAP（Admission Policy API）進行擴展，新增五種策略類型，提升性能與標準化。
- 資源查找庫：允許在策略中訪問其他資源（如 ConfigMap），使用
variable 塊提取資料，並透過 in 操作符進行條件判斷。
- 輔助功能：提供
image data helper 等工具，簡化圖像檢查流程，例如檢查容器鏡像註冊倉庫（如 GitHub Container Registry）。
技術優勢與挑戰
優勢
- 原生設計：僅需 YAML 語法撰寫策略，無需其他程式語言，降低學習門檻。
- 靈活性與擴展性：支援 JSON 格式與多種策略類型，適應不同場景需求。
- 社區與生態：CNCF 孵化專案擁有強大社區支持，持續推動標準化與功能擴展。
挑戰
- 策略複雜性：高階策略可能需要深入理解 Kubernetes 資源結構與條件表達式，增加配置難度。
- 性能考量：背景掃描與大量資源驗證可能對集群效能產生影響，需合理配置掃描頻率與資源限制。
總結
Kyverno 透過「政策即代碼」概念，為 Kubernetes 提供強大的策略管理解決方案，協助企業實現自動化、標準化的資源治理。其核心價值在於將政策定義轉化為可執行的 YAML 檔案，並透過多種策略類型與技術整合，提升集群安全性與合規性。對於追求高效能與可擴展性的 Kubernetes 管理者，Kyverno 是值得深入探索的工具。透過合理配置與策略優化，企業可有效降低安全風險，並提升運維效率。