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Configurar apps para usar SSH

Este documento descreve como configurar apps para se conectar de maneira programática entre duas instâncias de máquina virtual (VM) usando login SSH e SO. Ativar apps para usar o SSH pode ser útil para automatizar processos de gerenciamento de sistemas.

Todas as amostras de código usadas neste guia estão hospedadas na página do GoogleCloudPlatform/python-docs-samples do GitHub.

Antes de começar

Configure o SSH para uma conta de serviço.
Configure o Login do SO no seu projeto ou em uma VM executada como uma conta de serviço.
Configure a autenticação, caso ainda não tenha feito isso. A autenticação é o processo de verificação da sua identidade para acesso a serviços e APIs do Google Cloud. Para executar códigos ou amostras de um ambiente de desenvolvimento local, autentique-se no Compute Engine selecionando uma das seguintes opções:

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
  Note: If you installed the gcloud CLI previously, make sure you have the latest version by running gcloud components update.
2. Set a default region and zone.

Configurar um app SSH

Configure seu app para gerenciar chaves SSH e iniciar conexões SSH com VMs do Compute Engine. De modo geral, o app precisa fazer o seguinte:

Importe a biblioteca de Login do SO do Google para criar bibliotecas de cliente, o que permite a autenticação com a API Login do SO.
Inicialize o objeto da API OS Login para permitir que o app use o Login do SO.
Implemente um método create_ssh_key() que gere uma chave SSH para a conta de serviço da VM e adicione a chave pública à conta de serviço.
Chame o métodoget_login_profile() da API do Login do SO para conseguir o nome de usuário POSIX usado pela conta de serviço.
Implemente um método run_ssh() para executar um comando SSH remoto.
Remova os arquivos de chave SSH temporários.

App SSH de amostra

O app de exemplo oslogin_service_account_ssh.py demonstra uma possível implementação de um app SSH. Neste exemplo, o aplicativo usa o método run_ssh() para executar um comando em uma instância remota e retornar a saída do 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,
    )

Executar o app SSH

Depois de criar um app que usa SSH, é possível executá-lo seguindo um processo semelhante ao exemplo a seguir, que instala e executa o app de amostra oslogin_service_account_ssh.py. As bibliotecas instaladas podem ser diferentes, dependendo da linguagem de programação que o app usar.

Como alternativa, você pode criar um app que importa oslogin_service_account_ssh.py e o executa diretamente.

Conecte-se à VM que hospeda o app SSH.

Na VM, instale pip e a biblioteca de cliente do Python 3:

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

Opcional: se você estiver usando o app de exemplo oslogin_service_account_ssh.py, faça o download em GoogleCloudPlatform/python-docs-samples:
```
curl -O https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/python-docs-samples/master/compute/oslogin/oslogin_service_account_ssh.py
```
Execute o app SSH. O app de exemplo usa argparse para aceitar variáveis da linha de comando. Neste exemplo, instrua o app a instalar e executar cowsay em outra VM no projeto.
```
python3 service_account_ssh.py \
   --cmd 'sudo apt install cowsay -y && cowsay "It works!"' \
   --project=PROJECT_ID --instance=VM_NAME --zone=ZONE
```
Substitua:
- PROJECT_ID: o ID do projeto da VM a que o aplicativo está se conectando.
- VM_NAME: o nome da VM a que o app está se conectando.
- ZONE: a zona da VM a que o aplicativo está se conectando.
O resultado será assim:
```
⋮
___________
 It works!
-----------
      \   ^__^
       \  (oo)\_______
          (__)\       )\/\
              ||----w |
              ||     ||
```

A seguir

Faça o download e confira o exemplo de código completo. A amostra completa contém um pequeno exemplo de como usar todos esses métodos juntos. Sinta-se à vontade para fazer o download desse exemplo, alterá-lo e executá-lo para atender às suas necessidades.
Saiba mais sobre como as conexões SSH funcionam no Compute Engine, incluindo configuração e armazenamento de chaves SSH.