Cloud Service Mesh dengan contoh: mTLS

---

Di Cloud Service Mesh 1.5 dan yang lebih baru, TLS bersama otomatis (mTLS otomatis) diaktifkan secara default. Dengan mTLS otomatis, proxy sidecar klien akan otomatis mendeteksi apakah server memiliki sidecar. Sidecar klien mengirimkan mTLS ke workload dengan sidecar dan mengirimkan teks biasa ke workload tanpa sidecar. Namun, perlu diperhatikan bahwa layanan menerima traffic plaintext dan mTLS. Saat Anda memasukkan proxy sidecar ke Pod, sebaiknya konfigurasi layanan Anda agar hanya menerima traffic mTLS.

Dengan Cloud Service Mesh, Anda dapat menerapkan mTLS, di luar kode aplikasi, dengan menerapkan satu file YAML. Cloud Service Mesh memberi Anda fleksibilitas untuk menerapkan kebijakan autentikasi ke seluruh mesh layanan, ke namespace, atau ke setiap workload.

Biaya

Dalam dokumen ini, Anda akan menggunakan komponen Google Cloud yang dapat ditagih berikut:

• GKE
• Cloud Service Mesh

Untuk membuat perkiraan biaya berdasarkan proyeksi penggunaan Anda, gunakan kalkulator harga. Pengguna baru Google Cloud mungkin memenuhi syarat untuk mendapatkan uji coba gratis.

Setelah menyelesaikan tutorial ini, Anda dapat menghindari biaya berkelanjutan dengan menghapus resource yang Anda buat. Untuk informasi selengkapnya, lihat Pembersihan.

Sebelum memulai

• Pastikan penagihan diaktifkan untuk project Cloud Anda. Pelajari cara mengonfirmasi bahwa penagihan diaktifkan untuk project Anda.

• Instal Cloud Service Mesh di cluster GKE dan deploy gateway ingress. Jika Anda perlu menyiapkan cluster untuk tutorial ini, lihat Menyediakan bidang kontrol Cloud Service Mesh terkelola.

Mengakses Online Boutique

1. Tetapkan konteks saat ini untuk kubectl ke cluster tempat Anda men-deploy Butik Online:

   gcloud container clusters get-credentials CLUSTER_NAME  \
       --project=PROJECT_ID \
       --zone=CLUSTER_LOCATION 
   

2. Cantumkan layanan di namespace frontend:

   kubectl get services -n frontend
   

   Perhatikan bahwa frontend-external adalah LoadBalancer, dan memiliki alamat IP eksternal. Aplikasi contoh menyertakan layanan yang merupakan load balancer sehingga dapat di-deploy di GKE tanpa Cloud Service Mesh.

3. Buka aplikasi di browser Anda menggunakan alamat IP eksternal layanan frontend-external:

   http://FRONTEND_EXTERNAL_IP/
   

4. Cloud Service Mesh memberi Anda kemampuan untuk men-deploy gateway masuk. Anda juga dapat mengakses Online Boutique menggunakan alamat IP eksternal gateway ingress. Dapatkan IP eksternal gateway. Ganti placeholder dengan informasi berikut:

   • GATEWAY_SERVICE_NAME : Nama layanan gateway ingress. Jika Anda men-deploy gateway contoh tanpa modifikasi, atau jika Anda men-deploy gateway ingress default, namanya adalah istio-ingressgateway.
   • GATEWAY_NAMESPACE: Namespace tempat Anda men-deploy gateway masuk. Jika Anda men-deploy gateway masuk default, namespace-nya adalah istio-system.

   kubectl get service GATEWAY_NAME -n GATEWAY_NAMESPACE
   

5. Buka tab lain di browser Anda dan buka aplikasi menggunakan alamat IP eksternal gateway ingress:

   http://INGRESS_GATEWAY_EXTERNAL_IP/
   

6. Jalankan perintah berikut untuk curl layanan frontend dengan HTTP biasa dari Pod lain. Karena layanan berada di namespace yang berbeda, Anda harus melakukan curl pada nama DNS layanan frontend.

   kubectl exec \
     $(kubectl get pod -l app=productcatalogservice -n product-catalog -o jsonpath={.items..metadata.name}) \
     -c istio-proxy -n product-catalog -- \
     curl http://frontend.frontend.svc.cluster.local:80/ -o /dev/null -s -w '%{http_code}\n'
   

   Permintaan Anda berhasil dengan status 200, karena secara default, traffic TLS dan plaintext diterima.

Mengaktifkan TLS bersama per namespace

Anda menerapkan mTLS dengan menerapkan kebijakan PeerAuthentication dengan kubectl.

1. Simpan kebijakan autentikasi berikut sebagai mtls-namespace.yaml.

   cat <<EOF > mtls-namespace.yaml
   apiVersion: "security.istio.io/v1beta1"
   kind: "PeerAuthentication"
   metadata:
     name: "namespace-policy"
   spec:
     mtls:
       mode: STRICT
   EOF
   

   Baris mode: STRICT di YAML mengonfigurasi layanan agar hanya menerima mTLS. Secara default, mode adalah PERMISSIVE, yang mengonfigurasi layanan untuk menerima teks biasa dan mTLS.

2. Terapkan kebijakan autentikasi untuk mengonfigurasi semua layanan Online Boutique agar hanya menerima mTLS:

   for ns in ad cart checkout currency email frontend loadgenerator \
        payment product-catalog recommendation shipping; do
   kubectl apply -n $ns -f mtls-namespace.yaml
   done
   

   Output yang diharapkan:

   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created

3. Buka tab di browser yang mengakses Butik Online menggunakan alamat IP eksternal layanan frontend-external:

   http://FRONTEND_EXTERNAL_IP/
   

4. Muat ulang halaman. Browser menampilkan error berikut:

   

   Memuat ulang halaman akan menyebabkan teks biasa dikirim ke layanan frontend. Karena kebijakan autentikasi STRICT, proxy sidecar memblokir permintaan ke layanan.

5. Buka tab di browser Anda yang mengakses Butik Online menggunakan alamat IP eksternal istio-ingressgateway, lalu muat ulang halaman, yang berhasil ditampilkan. Saat Anda mengakses Butik Online menggunakan gateway masuk, permintaan akan menggunakan jalur berikut:

   

   Alur autentikasi mTLS:

   1. Browser mengirimkan permintaan HTTP teks biasa ke server.
   2. Penampung proxy gateway masuk mencegat permintaan.
   3. Proxy gateway masuk melakukan handshake TLS dengan proxy sisi server (layanan frontend dalam contoh ini). Handshake ini menyertakan pertukaran sertifikat. Sertifikat ini dimuat sebelumnya ke dalam penampung proxy oleh Cloud Service Mesh.
   4. Proxy gateway masuk melakukan pemeriksaan penamaan aman pada sertifikat server, yang memverifikasi bahwa identitas yang diotorisasi menjalankan server.
   5. Gateway masuk dan proxy server membuat koneksi TLS timbal balik, dan proxy server meneruskan permintaan ke penampung aplikasi server (layanan frontend).

6. Jalankan perintah berikut untuk curl layanan frontend dengan HTTP biasa dari Pod lain.

   kubectl exec \
     $(kubectl get pod -l app=productcatalogservice -n product-catalog -o jsonpath={.items..metadata.name}) \
     -c istio-proxy -n product-catalog -- \
     curl http://frontend.frontend.svc.cluster.local:80/ -o /dev/null -s -w '%{http_code}\n'
   

   Permintaan Anda gagal karena semua layanan Online Boutique ditetapkan ke STRICT mTLS, dan proxy sidecar memblokir permintaan ke layanan.

   Output yang diharapkan:

   000
   command terminated with exit code 56

Melihat status mTLS

Anda dapat melihat status fitur keamanan GKE Enterprise, termasuk kebijakan autentikasi, di Konsol Google Cloud.

1. Di konsol Google Cloud, buka halaman Ringkasan GKE Enterprise.

   Buka Ringkasan

2. Pilih project Google Cloud dari daftar project di menu.

3. Dari kartu Status kebijakan, bergantung pada konfigurasi Anda, klik Lihat Kebijakan atau Aktifkan Kebijakan. Dasbor Pengontrol Kebijakan akan terbuka.

4. Klik tab Pelanggaran.

5. Di bagian Resource Kind, centang kotak Pod. Tindakan ini akan menampilkan daftar Pod yang melanggar kebijakan.

Menemukan dan menghapus kebijakan autentikasi

1. Untuk mengetahui daftar semua kebijakan PeerAuthentication di mesh layanan:

   kubectl get peerauthentication --all-namespaces
   

   Outputnya mirip dengan hal berikut ini:

   NAMESPACE         NAME               MODE     AGE
   ad                namespace-policy   STRICT   17m
   cart              namespace-policy   STRICT   17m
   checkout          namespace-policy   STRICT   17m
   currency          namespace-policy   STRICT   17m
   email             namespace-policy   STRICT   17m
   frontend          namespace-policy   STRICT   17m
   loadgenerator     namespace-policy   STRICT   17m
   payment           namespace-policy   STRICT   17m
   product-catalog   namespace-policy   STRICT   17m
   recommendation    namespace-policy   STRICT   17m
   shipping          namespace-policy   STRICT   17m
   

2. Hapus kebijakan autentikasi dari semua namespace Online Boutique:

   for ns in ad cart checkout currency email frontend loadgenerator payment \
     product-catalog recommendation shipping; do
       kubectl delete peerauthentication -n $ns namespace-policy
   done;
   

   Output yang diharapkan:

   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   

3. Akses Online Boutique menggunakan alamat IP eksternal layanan frontend-external, lalu muat ulang halaman. Halaman ditampilkan seperti yang diharapkan.

4. Jalankan perintah berikut untuk curl layanan frontend dengan HTTP biasa dari Pod lain.

   kubectl exec \
     $(kubectl get pod -l app=productcatalogservice -n product-catalog -o jsonpath={.items..metadata.name}) \
     -c istio-proxy -n product-catalog -- \
     curl http://frontend.frontend.svc.cluster.local:80/ -o /dev/null -s -w '%{http_code}\n'
   

   Permintaan Anda berhasil dengan status 200, karena secara default, traffic TLS dan plaintext diterima.

Jika Anda memuat ulang halaman di konsol Google Cloud yang menampilkan daftar Workload, halaman tersebut kini akan menampilkan bahwa status mTLS adalah Permissive.

Mengaktifkan TLS bersama per beban kerja

Untuk menetapkan kebijakan PeerAuthentication untuk beban kerja tertentu, Anda harus mengonfigurasi bagian selector dan menentukan label yang cocok dengan beban kerja yang diinginkan. Namun, Cloud Service Mesh tidak dapat menggabungkan kebijakan tingkat beban kerja untuk traffic mTLS eksternal ke layanan. Anda perlu mengonfigurasi aturan tujuan untuk mengelola perilaku tersebut.

1. Menerapkan kebijakan autentikasi ke workload tertentu. Perhatikan cara kebijakan berikut menggunakan label dan pemilih untuk menargetkan deployment frontend tertentu.

   cat <<EOF | kubectl apply -n frontend -f -
   apiVersion: "security.istio.io/v1beta1"
   kind: "PeerAuthentication"
   metadata:
     name: "frontend"
     namespace: "frontend"
   spec:
     selector:
       matchLabels:
         app: frontend
     mtls:
       mode: STRICT
   EOF
   

   Output yang diharapkan:

   peerauthentication.security.istio.io/frontend created

2. Konfigurasikan aturan tujuan yang cocok.

   cat <<EOF | kubectl apply -n frontend -f -
   apiVersion: "networking.istio.io/v1alpha3"
   kind: "DestinationRule"
   metadata:
     name: "frontend"
   spec:
     host: "frontend.demo.svc.cluster.local"
     trafficPolicy:
       tls:
         mode: ISTIO_MUTUAL
   EOF
   

   Output yang diharapkan:

   destinationrule.networking.istio.io/frontend created

3. Akses Online Boutique menggunakan alamat IP eksternal layanan frontend-external, lalu muat ulang halaman. Halaman tidak ditampilkan karena frontend service disetel ke STRICT mTLS, dan proxy sidecar memblokir permintaan.

4. Jalankan perintah berikut untuk curl layanan frontend dengan HTTP biasa dari Pod lain.

   kubectl exec \
     $(kubectl get pod -l app=productcatalogservice -n product-catalog -o jsonpath={.items..metadata.name}) \
     -c istio-proxy -n product-catalog -- \
     curl http://frontend.frontend.svc.cluster.local:80/ -o /dev/null -s -w '%{http_code}\n'
   

   Permintaan Anda gagal dengan kode status 56.

   Jika Anda memuat ulang halaman di konsol Google Cloud yang menampilkan daftar Workloads, halaman tersebut kini akan menampilkan bahwa status mTLS untuk layanan frontend adalah Strict dan semua layanan lainnya disetel ke Permissive.

   

5. Hapus kebijakan autentikasi:

   kubectl delete peerauthentication -n frontend frontend
   

   Output yang diharapkan:

   peerauthentication.security.istio.io "frontend" deleted
   

6. Hapus aturan tujuan:

   kubectl delete destinationrule -n frontend frontend
   

   Output yang diharapkan:

   destinationrule.networking.istio.io "frontend" deleted
   

Menerapkan mTLS di seluruh mesh

Untuk mencegah semua layanan Anda di mesh menerima traffic teks biasa, tetapkan kebijakan PeerAuthentication seluruh mesh dengan mode mTLS yang ditetapkan ke STRICT. Kebijakan PeerAuthentication seluruh mesh tidak boleh memiliki pemilih dan harus diterapkan di namespace root, istio-system. Saat Anda men-deploy kebijakan, bidang kontrol akan otomatis menyediakan sertifikat TLS sehingga beban kerja dapat diautentikasi satu sama lain.

1. Terapkan mTLS di seluruh mesh:

   kubectl apply -f - <<EOF
   apiVersion: "security.istio.io/v1beta1"
   kind: "PeerAuthentication"
   metadata:
     name: "mesh-wide"
     namespace: "istio-system"
   spec:
     mtls:
       mode: STRICT
   EOF
   

   Output yang diharapkan:

   peerauthentication.security.istio.io/mesh-wide created

2. Akses Online Boutique menggunakan alamat IP eksternal layanan frontend-external, lalu muat ulang halaman. Halaman tidak ditampilkan.

3. Jalankan perintah berikut untuk curl layanan frontend dengan HTTP biasa dari Pod lain.

   kubectl exec \
     $(kubectl get pod -l app=productcatalogservice -n product-catalog -o jsonpath={.items..metadata.name}) \
     -c istio-proxy -n product-catalog -- \
     curl http://frontend.frontend.svc.cluster.local:80/ -o /dev/null -s -w '%{http_code}\n'
   

   Permintaan Anda gagal dengan kode status 56.

4. Hapus kebijakan mesh-wide:

   kubectl delete peerauthentication -n istio-system mesh-wide
   

   Output yang diharapkan:

   peerauthentication.security.istio.io "mesh-wide" deleted
   

   Jika memuat ulang halaman di konsol Google Cloud, Anda akan melihat bahwa detail mTLS untuk semua layanan kini menampilkan Permissive.

Catatan: Untuk informasi selengkapnya tentang kebijakan otorisasi, lihat [Ringkasan kebijakan otorisasi](/service-mesh/docs/security/authorization-policy-overview.

Pembersihan

Agar tidak perlu membayar biaya pada akun Google Cloud Anda untuk resource yang digunakan dalam tutorial ini, hapus project yang berisi resource tersebut, atau simpan project dan hapus setiap resource.

• Jika Anda ingin mencegah tagihan tambahan, hapus cluster:

  gcloud container clusters delete  CLUSTER_NAME  \
      --project=PROJECT_ID \
      --zone=CLUSTER_LOCATION 
  

• Jika Anda ingin mempertahankan cluster dan menghapus contoh Butik Online:

  1. Hapus namespace aplikasi:

  kubectl delete -f online-boutique/kubernetes-manifests/namespaces
  

  Output yang diharapkan:

  namespace "ad" deleted
  namespace "cart" deleted
  namespace "checkout" deleted
  namespace "currency" deleted
  namespace "email" deleted
  namespace "frontend" deleted
  namespace "loadgenerator" deleted
  namespace "payment" deleted
  namespace "product-catalog" deleted
  namespace "recommendation" deleted
  namespace "shipping" deleted
  

  1. Hapus entri layanan:

  kubectl delete -f online-boutique/istio-manifests/allow-egress-googleapis.yaml
  

  Output yang diharapkan:

  serviceentry.networking.istio.io "allow-egress-googleapis" deleted
  serviceentry.networking.istio.io "allow-egress-google-metadata" deleted
  

Langkah selanjutnya

• Untuk panduan umum tentang cara mengonfigurasi kebijakan PeerAuthentication, lihat Mengonfigurasi keamanan transpor.