外部 ID プロバイダを使用して GKE に対する認証を行う

標準

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このページでは、Google Kubernetes Engine（GKE）クラスタに対して認証を行うように外部 ID プロバイダを構成する方法について説明します。

概要

GKE 用 Identity Service は、既存の ID ソリューションを GKE クラスタに拡張します。OpenID Connect（OIDC）のサポートにより、組織内のユーザー アカウントの作成、有効化、無効化の標準的な手順で Kubernetes クラスタへのアクセスを管理できます。GKE 用 Identity Service は OIDC ID プロバイダに限定されています。

始める前に

• このトピックでは、次の認証と OpenID のコンセプトを理解していることを前提としています。

  • OAuth 2.0
  • OpenID Connect
  • スコープ
  • クレーム

• ヘッドレス システムはサポートされていません。ブラウザベースの認証フローが使用されて、プロンプトで同意が求められ、ユーザー アカウントを承認します。

作業を始める前に、次のことを確認してください。

• Google Kubernetes Engine API が有効になっていることを確認します。
Google Kubernetes Engine API の有効化
• Google Cloud CLI がインストールされていることを確認します。
• 次のいずれかの方法で、プロジェクトにデフォルトの Google Cloud CLI 設定をセットアップします。
• プロジェクトのデフォルトの設定全般を確認する場合は、gcloud init を使用します。
• gcloud config を使用して、プロジェクト ID、ゾーン、リージョンを個別に設定します。

gcloud init

1. gcloud init を実行して、次の操作を行います。

   gcloud init

   リモート サーバーで SSH を使用している場合は、--console-only フラグを指定して、コマンドがブラウザを起動しないようにします。

   gcloud init --console-only

2. Google Cloud アカウントを使用できるように、gcloud CLI の承認手順を行います。
3. 新しい構成を作成するか、既存の構成を選択します。
4. Google Cloud プロジェクトを選択します。
5. デフォルトの Compute Engine ゾーンを選択します。
6. デフォルトの Compute Engine リージョンを選択します。

注: これらのデフォルト設定をオーバーライドするには、gcloud CLI で --project、--zone、--region フラグを使用します。

gcloud config

1. デフォルトのプロジェクト ID を設定します。

   gcloud config set project PROJECT_ID

2. デフォルトの Compute Engine リージョン（例: us-central1）を設定します。

   gcloud config set compute/region COMPUTE_REGION

3. デフォルトの Compute Engine ゾーン（例: us-central1-c）を設定します。

   gcloud config set compute/zone COMPUTE_ZONE

4. gcloud を最新バージョンに更新します。

   gcloud components update

注: これらのデフォルト設定をオーバーライドするには、gcloud CLI で --project、--zone、--region フラグを使用します。

デフォルトの場所を設定することで、gcloud CLI のエラー（One of [--zone, --region] must be supplied: Please specify location など）を防止できます。

GKE 用 Identity Service を使用するユーザー

このドキュメントのタスクは、次のいずれかに該当する方を対象としています。

• クラスタ管理者: 1 つ以上のユーザー クラスタを作成し、クラスタを使用する開発者用の認証構成ファイルを作成します。

• デベロッパー: 1 つ以上のクラスタでワークロードを実行し、OIDC を使用して認証します。

仕組み

GKE クラスタで GKE 用 Identity Service を設定して使用するには、クラスタ管理者が次の手順を行います。

1. クラスタで GKE 用 Identity Service を有効にする。
2. GKE 用 Identity Service を構成する。
3. クラスタの RBAC ポリシーを作成する。

クラスタ管理者が GKE 用 Identity Service を構成すると、デベロッパーはクラスタにログインして認証できるようになります。

クラスタで GKE 用 Identity Service を有効にする

このセクションは、クラスタ管理者を対象としています。

デフォルトでは、Identity and Access Management（IAM）がクラスタ認証の ID プロバイダとして構成されます。サードパーティの ID プロバイダで OIDC を使用する場合は、Google Cloud CLI を使用して新規または既存のクラスタで GKE 用 Identity Service を有効にできます。

注: GKE 用 Identity Service が正しく機能するために、GKE は、ユーザーやグループになりすます能力など、昇格した RBAC 権限を持つ Pod をノードにデプロイします。これらの権限は、GKE 用 Identity Service で、構成に基づいて ID の検証と通信を行うために必要です。

新しいクラスタで GKE 用 Identity Service を有効にする

GKE 用 Identity Service が有効になったクラスタを作成するには、次のコマンドを実行します。

gcloud container clusters create CLUSTER_NAME \
    --enable-identity-service

CLUSTER_NAME は、使用するクラスタの名前に置き換えます。

既存のクラスタで GKE 用 Identity Service を有効にする

既存のクラスタで GKE 用 Identity Service を有効にするには、次のコマンドを実行します。

gcloud container clusters update CLUSTER_NAME \
    --enable-identity-service

CLUSTER_NAME は、使用するクラスタの名前に置き換えます。

GKE 用 Identity Service によって作成された Kubernetes オブジェクト

次の表は、クラスタで GKE 用 Identity Service を有効にするときに作成される Kubernetes オブジェクトを示したものです。

Kubernetes オブジェクト
anthos-identity-service	Namespace GKE 用 Identity Service のデプロイに使用されます。
kube-public	Namespace defaultクライアント構成ファイルに使用されます。
gke-oidc-envoy	LoadBalancer OIDC リクエストのエンドポイント。デフォルトは External です。限定公開クラスタまたは厳格なネットワーク ポリシーを持つクラスタで作成された場合、エンドポイントはクラスタの Virtual Private Cloud の内部になります。 anthos-identity-service 名前空間に作成されます。
gke-oidc-service	ClusterIP gke-oidc-envoy Deployment と gke-oidc-service Deployment との間の通信を容易にします。 anthos-identity-service 名前空間に作成されます。
gke-oidc-envoy	Deployment gke-oidc-envoy LoadBalancer に公開されたプロキシを実行します。gke-oidc-service と通信して ID トークンを検証します。Kubernetes API サーバーのプロキシとして機能し、API サーバーにリクエストを渡すときにユーザーになりすます。 anthos-identity-service 名前空間に作成されます。
gke-oidc-service	Deployment ID トークンを検証し、ClientConfig リソース用の検証用アドミッション Webhook を提供します。 anthos-identity-service 名前空間に作成されます。
gke-oidc-operator	Deployment クライアント構成と gke-oidc-envoy LoadBalancer を調整します。 anthos-identity-service 名前空間に作成されます。
gke-oidc-certs	Secret LoadBalancer 用のクラスタ認証局（CA）と TLS 証明書が含まれています。 anthos-identity-service 名前空間に作成されます。
default	ClientConfig CRD 推奨される認証方法、ID プロバイダの構成、ユーザーとグループのクレームのマッピングなどの OIDC パラメータが含まれています。ID トークンの検証に使用されます。クラスタ管理者がデベロッパーに配布する前に OIDC 設定を構成するために使用します。 kube-public 名前空間に作成されます。

GKE 用 Identity Service を構成する

このセクションは、クラスタ管理者を対象としています。

default ClientConfig をダウンロードして変更することで、GKE 用 Identity Service を構成できます。

1. default ClientConfig をダウンロードします。

   kubectl get clientconfig default -n kube-public -o yaml > client-config.yaml
   

2. 希望する設定で spec.authentication セクションを更新します。

   apiVersion: authentication.gke.io/v2alpha1
   kind: ClientConfig
   metadata:
     name: default
     namespace: kube-public
   spec:
     name: cluster-name
     server: https://192.168.0.1:6443
     authentication:
     - name: oidc
       oidc:
         clientID: CLIENT_ID
         certificateAuthorityData: OIDC_PROVIDER_CERTIFICATE
         extraParams: EXTRA_PARAMS
         issuerURI:  ISSUER_URI
         cloudConsoleRedirectURI: https://console.cloud.google.com/kubernetes/oidc
         kubectlRedirectURI: KUBECTL_REDIRECT_URL
         scopes: SCOPES
         userClaim: USER
         groupsClaim: GROUPS
         userPrefix: USER_PREFIX
         groupPrefix: GROUP_PREFIX
   

   次のように置き換えます。

   • CLIENT_ID: OIDC プロバイダへの認証リクエストを行うクライアント アプリケーションの ID。
   • OIDC_PROVIDER_CERTIFICATE: （省略可）OIDC プロバイダの PEM 証明書。OIDC プロバイダが自己署名証明書を使用する場合、このフィールドが役立つことがあります。GKE 用 Identity Service には、デフォルトで一連の公開ルートが含まれています。
   • EXTRA_PARAMS: OIDC プロバイダに送信する追加の Key-Value パラメータ。
     • グループを承認するには、resource=token-groups-claim を使用します。
     • Microsoft Azure と Okta を認証するには、prompt=consent を使用します。
     • Cloud Identity の場合は、prompt=consent,access_type=offline を使用します。
   • ISSUER_URI: OIDC 認可リクエストを送信する URL（たとえば、https://example.com/adfs）。Kubernetes API サーバーは、この URL を使用してトークン検証用の公開鍵を検出します。URI には HTTPS を使用する必要があります。Cloud Identity の場合は、https://accounts.google.com を使用します。
   • KUBECTL_REDIRECT_URL: kubectl oidc login が認証に使用するリダイレクト URL。通常は、http://localhost:PORT/callback という形式になります。ここで、PORT は 1024 を超える任意のポートで、デベロッパー ワークステーションで使用できます（例: http://localhost:10000/callback）。クライアント アプリケーションの承認済みリダイレクト URL として、OIDC プロバイダに URL を登録する必要があります。Google Identity を OIDC プロバイダとして使用する場合は、リダイレクト URI の設定をご覧ください。
   • SCOPES: OIDC プロバイダに送信する追加のスコープ。
     • Microsoft Azure と Okta には offline_access スコープが必要です。
     • Cloud Identity の場合は、openid, email を使用して、email クレームにメールアドレスを含む ID トークンを取得します。
   • USER: ID トークンからのユーザー クレーム。
   • GROUPS: ID トークンからのグループ クレーム。
   • USER_PREFIX: 既存の名前と競合しないように、ユーザー クレームの先頭に付加される接頭辞。デフォルトでは、発行元の接頭辞が Kubernetes API サーバーに渡された userID に追加されます（ユーザー クレームが email の場合を除く）。生成されるユーザー ID は ISSUER_URI#USER です。接頭辞を使用することをおすすめしますが、USER_PREFIX を - に設定することで接頭辞を無効にすることもできます。
   • GROUP_PREFIX: 既存の名前と競合しないように、グループ クレームの先頭に付加される接頭辞。たとえば、foobar という名前の 2 つのグループがある場合、接頭辞 gid- を追加します。結果のグループは gid-foobar です。

3. 更新された構成を適用します。

   kubectl apply -f client-config.yaml
   

   この構成を適用すると、GKE 用 Identity Service がクラスタ内で実行され、gke-oidc-envoy ロードバランサの背後でリクエストを処理します。

4. client-config.yaml 構成ファイルのコピーを作成します。

   cp client-config.yaml login-config.yaml
   

5. spec.authentication.oidc セクションの clientSecret 設定で login-config.yaml 構成ファイルを更新します。

   clientSecret: CLIENT_SECRET
   

   CLIENT_SECRET は、OIDC クライアント アプリケーションと OIDC プロバイダの間での共有シークレットに置き換えます。

6. 更新した login-config.yaml ファイルをデベロッパーに配布します。

厳格なポリシーを持つクラスタで GKE 用 Identity Service を構成する

限定公開クラスタなど、厳格なネットワーク ポリシーが設定されているクラスタで想定どおりに動作するように GKE 用 Identity Service を構成するには、次の手順を行います。

1. TCP ポート 15000 にファイアウォール ルールを追加して、コントロール プレーンが ClientConfig 検証 Webhook と通信できるようにします。
2. gke-oidc-envoy が内部ロードバランサとして作成されている場合は、VPC で公開します。
3. クラスタ内のトラフィックを拒否するポリシーが存在する場合は、TCP ポート 8443 にファイアウォール ルールを追加して、gke-oidc-envoy Deployment が gke-oidc-service Deployment と通信できるようにします。

ロードバランサにカスタム プロパティを追加する

GKE 用 Identity Service を構成すると、静的 IP アドレスなどのカスタム アノテーションとプロパティを gke-oidc-envoy ロードバランサに追加できます。gke-oidc-envoy Service を編集するには、次のコマンドを実行します。

kubectl edit service gke-oidc-envoy -n anthos-identity-service

GKE の TCP/UDP 負荷分散を構成する方法をドキュメントで確認する。

クラスタの RBAC ポリシーを作成する

このセクションは、クラスタ管理者を対象としています。

管理者は Kubernetes ロールベースのアクセス制御（RBAC）を使用して、認証済みクラスタ ユーザーにアクセスを許可します。クラスタに RBAC を構成するには、各デベロッパーに RBAC ロールを付与する必要があります。特定の Namespace のリソースへのアクセスを許可するには、Role と RoleBinding を作成します。クラスタ全体のリソースへのアクセスを許可するには、ClusterRole と ClusterRoleBinding を作成します。

たとえば、クラスタ全体のすべての Secret オブジェクトを表示する必要があるユーザーについて考えてみましょう。次の手順では、必要な RBAC ロールをこのユーザーに付与します。

1. 次の ClusterRole マニフェストを secret-viewer-cluster-role.yaml として保存します。このロールを付与されたユーザーは、クラスタ内の Secret を 取得、閲覧、表示することができます。

   apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
   kind: ClusterRole
   metadata:
     name: secret-viewer
   rules:
   - apiGroups: [""]
     # The resource type for which access is granted
     resources: ["secrets"]
     # The permissions granted by the ClusterRole
     verbs: ["get", "watch", "list"]
   

2. ClusterRole マニフェストを適用します。

   kubectl apply -f secret-viewer-cluster-role.yaml
   

3. 次の ClusterRoleBinding マニフェストを secret-viewer-cluster-role-binding.yaml として保存します。このバインディングでは、クライアント構成ファイルで定義されているユーザー名に secret-viewer ロールが付与されます。

   apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
   kind: ClusterRoleBinding
   metadata:
     name:  people-who-view-secrets
   subjects:
   - kind: User
     name: ISSUER_URI#USER
     apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
   roleRef:
     kind: ClusterRole
     name: secret-viewer
     apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
   

   次のように置き換えます。

   • ISSUER_URI: クライアント構成ファイルの spec.authentication.oidc.issuerURI の発行者 URI。
   • USER: クライアント構成ファイルの spec.authentication.oidc.userClaim で構成されたクレーム名の下のトークンのユーザー ID。

4. ClusterRoleBinding マニフェストを適用します。

   kubectl apply -f secret-viewer-cluster-role-binding.yaml
   

クラスタにログインして認証する

このセクションは開発者を対象としています。

管理者から OIDC 構成ファイルを受け取ったら、クラスタに対する認証が行えます。

1. 管理者から提供された login-config.yaml ファイルをダウンロードします。

2. 個別の OIDC コンポーネントを提供する Google Cloud CLI SDK をインストールします。これをインストールするには、次のコマンドを実行します。

   gcloud components install kubectl-oidc
   

3. クラスタに対して認証を行います。

   kubectl oidc login --cluster=CLUSTER_NAME --login-config=login-config.yaml
   

   ウェブブラウザが開き、認証プロセスが完了します。

4. 認証されたら、次のような kubectl コマンドを実行できます。

   kubectl get pods
   

GKE 用 Identity Service を無効にする

このセクションは、クラスタ管理者を対象としています。

gcloud CLI を使用して、GKE 用 Identity Service を無効にできます。GKE 用 Identity Service を無効にするには、次のコマンドを実行します。

gcloud container clusters update CLUSTER_NAME \
    --no-enable-identity-service

次のステップ

• ワークロードのデプロイの詳細を確認する。
• OpenID Connect の詳細を確認する。
• スコープとクレームについて詳細を確認する。