Der Ingress-Controller: Prüfstein für die Absicherung von KI-/ML-Anwendungen in Kubernetes

NGINX | 28. Februar 2024

Einer der Hauptvorteile beim Ausführen von Workloads für künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML) in Kubernetes besteht darin, dass der Ingress Controller als zentrale Kontrollinstanz für alle eingehenden Anfragen dient. Dieses vielseitige Modul fungiert als Load Balancer und API-Gateway und bietet eine solide Grundlage für die Absicherung von KI-/ML-Anwendungen in einer Kubernetes-Umgebung.

Als zentrale Komponente bietet der Ingress Controller einen praktischen Ansatzpunkt, um Sicherheits- und Leistungsmaßnahmen umzusetzen, Aktivitäten zu überwachen und die Einhaltung von Vorschriften durchzusetzen. Insbesondere bietet die Absicherung von KI-/ML-Anwendungen am Ingress Controller in einer Kubernetes-Umgebung mehrere strategische Vorteile, die wir in diesem Blogbeitrag näher beleuchten.

Zentrale Kontrolle von Sicherheit und Compliance

Da der Ingress Controller als Gateway zu Ihrem Kubernetes-Cluster fungiert, können MLOps- und Plattform-Engineering-Teams eine zentrale Stelle zur Durchsetzung von Sicherheitsrichtlinien einrichten. Dadurch wird die Konfiguration von Sicherheitseinstellungen für einzelne Pods oder Services weniger komplex. Indem Sie die Sicherheitskontrollen auf der Ingress-Ebene zentralisieren, vereinfachen Sie den Compliance-Prozess und erleichtern die Verwaltung und Überwachung des Compliance-Status.

Zentralisierte Authentifizierung und Autorisierung

Der Ingress Controller ist außerdem der logische Ort, um die Authentifizierung und Autorisierung für den Zugriff auf all Ihre KI/ML-Anwendungen zu implementieren und durchzusetzen. Durch ein leistungsfähiges Zertifizierungsstellenmanagement wird der Ingress Controller zudem zum Dreh- und Angelpunkt beim Aufbau von Zero-Trust-Architekturen (ZT) für Kubernetes. ZT ist entscheidend, um die kontinuierliche Sicherheit und Compliance sensibler KI-Anwendungen zu gewährleisten, die mit äußerst wertvollen proprietären Daten arbeiten.

Ratenbegrenzung und Zugriffskontrolle

Der Ingress Controller ist der ideale Ort, um eine Ratenbegrenzung durchzusetzen und Ihre Anwendungen so vor Missbrauch wie DDoS-Angriffen oder übermäßigen API-Aufrufen zu schützen. Dies ist insbesondere für öffentlich zugängliche KI-/ML-APIs von entscheidender Bedeutung. Angesichts neuartiger KI-Bedrohungen wie Modelldiebstahl und Datenlecks werden Ratenbegrenzung und Zugriffskontrolle für den Schutz vor Brute-Force-Angriffen immer wichtiger. Sie tragen außerdem dazu bei, zu verhindern, dass Angreifer die Geschäftslogik missbrauchen oder Schutzmechanismen mittels Jailbreaking umgehen, um Daten sowie Informationen zum Modelltraining oder zu Modellgewichten zu extrahieren.

Integration einer Web Application Firewall (WAF)

Viele Ingress-Controller unterstützen die Integration mit WAFs, die für den Schutz öffentlich zugänglicher Anwendungen und Dienste unverzichtbar sind. WAFs bieten eine zusätzliche Sicherheitsebene gegen gängige Web-Schwachstellen und Angriffe wie die OWASP Top 10. Noch wichtiger ist, dass richtig konfigurierte WAFs vor gezielteren Angriffen auf KI/ML-Anwendungen schützen. Ein wichtiger Aspekt bei KI/ML-Anwendungen, für die Latenz und Leistung entscheidend sind, ist der potenzielle Mehraufwand durch eine WAF. Damit eine WAF bei KI/ML-Anwendungen effektiv eingesetzt werden kann, muss sie zudem eng in den Ingress-Controller sowie dessen Monitoring- und Observability-Dashboards und Alarmierungsstrukturen integriert sein. Ideal ist es, wenn WAF und Ingress-Controller eine gemeinsame Datenebene nutzen können.

Fazit: Den Ingress Controller frühzeitig in die Planung von KI/ML-Architekturen einbeziehen

Da der Ingress Controller bei der Bereitstellung von KI/ML-Anwendungen in Kubernetes eine so wichtige Rolle spielt, sollten seine Funktionen bereits bei der Architekturplanung von KI/ML-Anwendungen berücksichtigt werden. Dadurch lassen sich redundante Funktionen vermeiden und eine fundiertere Entscheidung für einen Ingress Controller treffen, der sich entsprechend den Anforderungen Ihrer KI/ML-Anwendung skalieren und weiterentwickeln lässt. Für MLOps-Teams wird der Ingress Controller zu einem zentralen Kontrollpunkt für viele ihrer kritischen Plattform- und Betriebsfunktionen, wobei Sicherheit zu den obersten Prioritäten zählt.

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Über den Autor

Ilya Krutov
Ilya KrutovSenior Product Marketing Manager | F5 NGINX

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