Configurare le app per l'utilizzo di SSH

Questo documento descrive come configurare le app per connettersi in modo programmatico tra due istanze di macchine virtuali (VM) utilizzando SSH e OS Login. L'attivazione dell'utilizzo di SSH da parte delle app può essere utile per automatizzare i processi di gestione del sistema.

Tutti i sample di codice utilizzati in questa guida sono ospitati sulla pagina GitHub GoogleCloudPlatform/python-docs-samples.

Prima di iniziare

  • Configurare SSH per un account di servizio.
  • Configura l'accesso al sistema operativo nel tuo progetto o in una VM in esecuzione come account di servizio.
  • Se non l'hai ancora fatto, configura l'autenticazione. L'autenticazione è la procedura mediante la quale la tua identità viene verificata per l'accesso alle API e ai servizi Google Cloud. Per eseguire codice o esempi da un ambiente di sviluppo locale, puoi autenticarti su Compute Engine selezionando una delle seguenti opzioni:

    Select the tab for how you plan to use the samples on this page:

    Console

    When you use the Google Cloud console to access Google Cloud services and APIs, you don't need to set up authentication.

    gcloud

    1. Install the Google Cloud CLI, then initialize it by running the following command: 

      gcloud init
    2. Set a default region and zone.

Configurare un'app SSH

Configura l'app per gestire le chiavi SSH e avviare connessioni SSH alle VM Compute Engine. In linea generale, l'app deve:

  1. Importa la libreria Google OS Login per creare librerie client che ti consentano di autenticarti con l'API OS Login.
  2. Inizializza l'oggetto OS Login Client per consentire alla tua app di utilizzare OS Login.
  3. Implementa un metodo create_ssh_key() che genera una chiave SSH per l'account di servizio della VM e aggiunge la chiave pubblica all'account di servizio.
  4. Chiama il metodo get_login_profile() dalla libreria OS Login per ottenere il nome utente POSIX utilizzato dall'account di servizio.
  5. Implementa un metodo run_ssh() per eseguire un comando SSH remoto.
  6. Rimuovi i file delle chiavi SSH temporanee.

App SSH di esempio

L'app di esempio oslogin_service_account_ssh.py mostra una possibile implementazione di un'app SSH. In questo esempio, l'app utilizza il metodo run_ssh() per eseguire un comando su un'istanza remota e restituire l'output del comando.

"""
Example of using the OS Login API to apply public SSH keys for a service
account, and use that service account to run commands on a remote
instance over SSH. This example uses zonal DNS names to address instances
on the same internal VPC network.
"""
from __future__ import annotations

import argparse
import subprocess
import time
from typing import Optional
import uuid

from google.cloud import oslogin_v1
import requests

SERVICE_ACCOUNT_METADATA_URL = (
    "http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/"
    "service-accounts/default/email"
)
HEADERS = {"Metadata-Flavor": "Google"}


def execute(
    cmd: list[str],
    cwd: Optional[str] = None,
    capture_output: bool = False,
    env: Optional[dict] = None,
    raise_errors: bool = True,
) -> tuple[int, str]:
    """
    Run an external command (wrapper for Python subprocess).

    Args:
        cmd: The command to be run.
        cwd: Directory in which to run the command.
        capture_output: Should the command output be captured and returned or just ignored.
        env: Environmental variables passed to the child process.
        raise_errors: Should errors in run command raise exceptions.

    Returns:
        Return code and captured output.
    """
    print(f"Running command: {cmd}")
    process = subprocess.run(
        cmd,
        cwd=cwd,
        stdout=subprocess.PIPE if capture_output else subprocess.DEVNULL,
        stderr=subprocess.STDOUT,
        text=True,
        env=env,
        check=raise_errors,
    )
    output = process.stdout
    returncode = process.returncode

    if returncode:
        print(f"Command returned error status {returncode}")
        if capture_output:
            print(f"With output: {output}")

    return returncode, output


def create_ssh_key(
    oslogin_client: oslogin_v1.OsLoginServiceClient,
    account: str,
    expire_time: int = 300,
) -> str:
    """
    Generates a temporary SSH key pair and apply it to the specified account.

    Args:
        oslogin_client: OS Login client object.
        account: Name of the service account this key will be assigned to.
            This should be in form of `user/<service_account_username>`.
        expire_time: How many seconds from now should this key be valid.

    Returns:
        The path to private SSH key. Public key can be found by appending `.pub`
        to the file name.

    """
    private_key_file = f"/tmp/key-{uuid.uuid4()}"
    execute(["ssh-keygen", "-t", "rsa", "-N", "", "-f", private_key_file])

    with open(f"{private_key_file}.pub") as original:
        public_key = original.read().strip()

    # Expiration time is in microseconds.
    expiration = int((time.time() + expire_time) * 1000000)

    request = oslogin_v1.ImportSshPublicKeyRequest()
    request.parent = account
    request.ssh_public_key.key = public_key
    request.ssh_public_key.expiration_time_usec = expiration

    print(f"Setting key for {account}...")
    oslogin_client.import_ssh_public_key(request)

    # Let the key properly propagate
    time.sleep(5)

    return private_key_file


def run_ssh(cmd: str, private_key_file: str, username: str, hostname: str) -> str:
    """
    Runs a command on a remote system.

    Args:
        cmd: command to be run.
        private_key_file: private SSH key to be used for authentication.
        username: username to be used for authentication.
        hostname: hostname of the machine you want to run the command on.

    Returns:
        Output of the executed command.
    """
    ssh_command = [
        "ssh",
        "-i",
        private_key_file,
        "-o",
        "StrictHostKeyChecking=no",
        "-o",
        "UserKnownHostsFile=/dev/null",
        f"{username}@{hostname}",
        cmd,
    ]
    print(f"Running ssh command: {' '.join(ssh_command)}")
    tries = 0
    while tries < 3:
        try:
            ssh = subprocess.run(
                ssh_command,
                shell=False,
                stdout=subprocess.PIPE,
                stderr=subprocess.STDOUT,
                text=True,
                check=True,
                env={"SSH_AUTH_SOCK": ""},
                timeout=10,
            )
        except (subprocess.CalledProcessError, subprocess.TimeoutExpired) as err:
            time.sleep(10)
            tries += 1
            if tries == 3:
                if isinstance(err, subprocess.CalledProcessError):
                    print(
                        f"Failed to run SSH command (return code: {err.returncode}. Output received: {err.output}"
                    )
                else:
                    print("Failed to run SSH - timed out.")
                raise err
        else:
            return ssh.stdout


def main(
    cmd: str,
    project: str,
    instance: Optional[str] = None,
    zone: Optional[str] = None,
    account: Optional[str] = None,
    hostname: Optional[str] = None,
    oslogin: Optional[oslogin_v1.OsLoginServiceClient] = None,
) -> str:
    """
    Runs a command on a remote system.

    Args:
        cmd: command to be executed on the remote host.
        project: name of the project in which te remote instance is hosted.
        instance: name of the remote system instance.
        zone: zone in which the remote system resides. I.e. us-west3-a
        account: account to be used for authentication.
        hostname: hostname of the remote system.
        oslogin: OSLogin service client object. If not provided, a new client will be created.

    Returns:
        The commands output.
    """
    # Create the OS Login API object.
    if oslogin is None:
        oslogin = oslogin_v1.OsLoginServiceClient()

    # Identify the service account ID if it is not already provided.
    account = (
        account or requests.get(SERVICE_ACCOUNT_METADATA_URL, headers=HEADERS).text
    )

    if not account.startswith("users/"):
        account = f"users/{account}"

    # Create a new SSH key pair and associate it with the service account.
    private_key_file = create_ssh_key(oslogin, account)
    try:
        # Using the OS Login API, get the POSIX username from the login profile
        # for the service account.
        profile = oslogin.get_login_profile(name=account)
        username = profile.posix_accounts[0].username

        # Create the hostname of the target instance using the instance name,
        # the zone where the instance is located, and the project that owns the
        # instance.
        hostname = hostname or f"{instance}.{zone}.c.{project}.internal"

        # Run a command on the remote instance over SSH.
        result = run_ssh(cmd, private_key_file, username, hostname)

        # Print the command line output from the remote instance.
        print(result)
        return result
    finally:
        # Shred the private key and delete the pair.
        execute(["shred", private_key_file])
        execute(["rm", private_key_file])
        execute(["rm", f"{private_key_file}.pub"])


if __name__ == "__main__":
    parser = argparse.ArgumentParser(
        description=__doc__, formatter_class=argparse.RawDescriptionHelpFormatter
    )
    parser.add_argument(
        "--cmd", default="uname -a", help="The command to run on the remote instance."
    )
    parser.add_argument("--project", help="Your Google Cloud project ID.")
    parser.add_argument("--zone", help="The zone where the target instance is located.")
    parser.add_argument("--instance", help="The target instance for the ssh command.")
    parser.add_argument("--account", help="The service account email.")
    parser.add_argument(
        "--hostname",
        help="The external IP address or hostname for the target instance.",
    )
    args = parser.parse_args()

    main(
        args.cmd,
        args.project,
        instance=args.instance,
        zone=args.zone,
        account=args.account,
        hostname=args.hostname,
    )

Esegui l'app SSH

Dopo aver creato un'app che utilizza SSH, puoi eseguirla seguendo una procedura simile a quella dell'esempio seguente, che installa ed esegue l'app di esempio oslogin_service_account_ssh.py. Le librerie che installi possono variare a seconda del linguaggio di programmazione utilizzato dall'app.

In alternativa, puoi scrivere un'app che importa oslogin_service_account_ssh.py e lo esegue direttamente.

  1. Connettiti alla VM che ospita l'app SSH.

  2. Nella VM, installa pip e la libreria client Python 3:

    sudo apt update && sudo apt install python3-pip -y && pip install --upgrade google-cloud-os-login requests

  3. (Facoltativo) Se utilizzi l'app di esempio oslogin_service_account_ssh.py, scaricala da GoogleCloudPlatform/python-docs-samples:

    curl -O https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/python-docs-samples/master/compute/oslogin/oslogin_service_account_ssh.py

  4. Esegui l'app SSH. L'app di esempio utilizza argparse per accettare le variabili dalla riga di comando. In questo esempio, chiedi all'app di installare ed eseguire cowsay su un'altra VM del progetto.

    python3 service_account_ssh.py \
   --cmd 'sudo apt install cowsay -y && cowsay "It works!"' \
   --project=PROJECT_ID --instance=VM_NAME --zone=ZONE

    Sostituisci quanto segue:

    • PROJECT_ID: l'ID progetto della VM a cui si connette l'app.
    • VM_NAME: il nome della VM a cui si connette l'app.
    • ZONE: la zona della VM a cui si connette l'app.

    L'output è simile al seguente:

    ⋮
___________
 It works!
-----------
      \   ^__^
       \  (oo)\_______
          (__)\       )\/\
              ||----w |
              ||     ||

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