VPS服务器K8S集群安全防护：网络策略与镜像签名验证

在VPS服务器上部署K8S集群时，安全防护是不可忽视的关键环节。本文将从网络策略配置与镜像签名验证两个核心方向展开，详细说明如何针对性提升集群安全性。

K8S集群在VPS服务器上的安全隐患

VPS服务器环境下的K8S集群面临两类典型风险。网络层面，未加防护的集群可能遭遇DDoS攻击、非法跨Pod访问等风险，攻击者可通过网络渗透获取敏感数据或破坏服务；镜像层面，若使用未经验证的镜像，恶意代码或已知漏洞可能随镜像注入集群，轻则导致服务异常，重则威胁整个集群的稳定运行。

网络策略与镜像签名验证的核心作用

网络策略通过定义流量规则，精准控制集群内Pod间通信及Pod与外部网络的交互，从网络层阻断非法访问；镜像签名验证则通过技术手段确认镜像来源可信，避免使用被篡改或含恶意代码的镜像。两者分别从通信管控与镜像准入两个维度构建防护网，是K8S集群安全的重要保障。

具体实施方法与操作指南

网络策略的配置与应用

实现网络策略需先确保集群使用支持该功能的网络插件，Calico（开源网络与网络安全解决方案）和Cilium是常见选择。以Calico为例，安装步骤如下：

kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.18/manifests/calico.yaml

安装完成后，可通过YAML文件定义具体策略。例如，限制仅允许标签为"allowed-app"的Pod访问标签为"my-app"的Pod：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-specific-pods
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: my-app
  policyTypes:
  - Ingress
  ingress:
  - from:
    - podSelector:
        matchLabels:
          app: allowed-app

保存为"network-policy.yaml"后，执行以下命令应用策略：

kubectl apply -f network-policy.yaml

镜像签名验证的全流程实践

Cosign是用于镜像签名与验证的开源工具，可有效确保镜像未被篡改。首先安装Cosign：

curl -sfL https://raw.githubusercontent.com/sigstore/cosign/main/install.sh | sh -s -- -b /usr/local/bin

签名镜像时，需使用私钥生成签名（需提前生成公私钥对）：

cosign sign --key cosign.key your-image:tag

部署前验证镜像签名，确保来源可信：

cosign verify --key cosign.pub your-image:tag

为实现自动化验证，可结合Gatekeeper（基于OPA的K8S策略管理工具）强制镜像准入规则。首先部署Gatekeeper：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/open-policy-agent/gatekeeper/master/deploy/gatekeeper.yaml

创建约束模板与约束，定义镜像验证规则：

apiVersion: templates.gatekeeper.sh/v1beta1
kind: ConstraintTemplate
metadata:
  name: k8simagepolicy
spec:
  crd:
    spec:
      names:
        kind: K8sImagePolicy
  targets:
    - target: admission.k8s.gatekeeper.sh
      rego: |
        package k8simagepolicy

        violation[{"msg": msg}] {
          container := input.review.object.spec.containers[_]
          not valid_image(container.image)
          msg := sprintf("container <%v> has an invalid image <%v>", [container.name, container.image])
        }

        valid_image(image) {
          cosign verify --key cosign.pub image
        }

应用后，集群将自动拒绝未通过签名验证的镜像，从源头阻断风险。

通过网络策略精准管控流量，结合镜像签名验证确保镜像可信，可显著提升VPS服务器上K8S集群的安全性，为业务稳定运行提供坚实保障。