Configura le app per l'utilizzo di SSH

Questo documento descrive come configurare le app per la connessione programmatica tra due istanze di macchine virtuali (VM) tramite SSH e OS Login. Abilitare le app per utilizzare SSH può essere utile per automatizzare i processi di gestione del sistema.

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

Prima di iniziare

  • Configura SSH per un account di servizio.
  • Configura OS Login sul tuo progetto o su una VM eseguita come account di servizio.
  • Se non l'hai ancora fatto, configura l'autenticazione. L'autenticazione è il processo mediante il quale viene verificata l'identità per l'accesso ai servizi e alle API Google Cloud. Per eseguire codice o esempi da un ambiente di sviluppo locale, puoi autenticarti in Compute Engine nel seguente modo.

    Seleziona la scheda relativa a come prevedi di utilizzare gli esempi in questa pagina:

    Console

    Quando utilizzi la console Google Cloud per accedere ai servizi e alle API di Google Cloud, non devi configurare l'autenticazione.

    gcloud

    1. Installa Google Cloud CLI, quindi initialize eseguendo questo comando:

      gcloud init
    2. Imposta una regione e una zona predefinite.

Configurazione di un'app SSH

Configura l'app per gestire le chiavi SSH e avviare connessioni SSH alle VM di Compute Engine. A livello generale, la tua app dovrebbe:

  1. Importa la libreria Google OS Login per creare librerie client che ti consentono di autenticarti con l'API OS Login.
  2. Inizializza l'oggetto OS Login Client per consentire alla tua app di utilizzare OS Login.
  3. Implementare un metodo create_ssh_key() che generi una chiave SSH per l'account di servizio della VM e aggiunga la chiave pubblica all'account di servizio.
  4. Richiama 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 temporanei delle chiavi SSH.

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 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 all'esempio seguente, che installa ed esegue l'app di esempio oslogin_service_account_ssh.py. Le librerie installate potrebbero essere diverse, a seconda del linguaggio di programmazione utilizzato dall'app.

In alternativa, puoi scrivere un'app che importi oslogin_service_account_ssh.py e la esegua direttamente.

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

  2. Sulla 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 variabili dalla riga di comando. In questo esempio, indica all'app di installare ed eseguire cowsay su un'altra VM nel tuo 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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