Casi d'uso relativi alla sicurezza del servizio

Questo documento descrive i casi d'uso comuni per la sicurezza di Cloud Service Mesh. Utilizza queste informazioni per determinare il modello di sicurezza più adatto alle tue esigenze. Questo documento fornisce anche una panoramica generale di ciò che devi configurare per ogni caso d'uso.

Per una panoramica della sicurezza del servizio, consulta Sicurezza del servizio Cloud Service Mesh.

Attivazione dell'autenticazione TLS reciproca per i servizi nel mesh

In una rete mesh di servizi, puoi attivare TLS reciproco (mTLS) in modo che sia il client sia il server di una comunicazione debbano dimostrare le proprie identità e criptare le comunicazioni.

Autenticazione TLS reciproca (mTLS) in una rete mesh di servizi.
Autenticazione TLS reciproca (mTLS) in un mesh di servizi (fai clic per ingrandire)

La sezione seguente omette la discussione sulle risorse Mesh, Gateway e Route. Queste risorse API sono necessarie per creare il mesh e instradare il traffico, ma non è necessario aggiornarle per attivare mTLS.

Il pattern precedente può essere ottenuto configurando le seguenti risorse dell'API Compute Engine. Questo diagramma utilizza proxy sidecar, ma la configurazione di un'applicazione gRPC senza proxy con mTLS utilizza le stesse risorse.

Risorse dell'API Compute Engine per mTLS all'interno di un mesh.
Risorse dell'API Compute Engine per mTLS all'interno di un mesh (fai clic per ingrandire)

Per creare questo modello:

  1. Crea un criterio TLS (Transport Layer Security) del client.
  2. Crea una policy TLS del server.
  3. Aggiorna il campo securitySettings nei servizi di backend globali esistenti per fare riferimento alla nuova policy TLS del client.

  4. Crea un criterio endpoint:

    1. Fai riferimento al criterio TLS del server nel campo server_tls_policy.

    2. Definisci un EndpointMatcher per selezionare i client Cloud Service Mesh che devono applicare l'autenticazione al traffico in entrata.

      La selezione dei client Cloud Service Mesh si basa sulle etichette specificate nella configurazione di bootstrap del client Cloud Service Mesh. Queste etichette possono essere fornite manualmente o compilate automaticamente in base alle etichette fornite ai deployment di Google Kubernetes Engine (GKE).

      Nel diagramma precedente, le etichette "mesh-service":"true" sono configurate nel criterio endpoint e nei client Cloud Service Mesh. Puoi scegliere le etichette più adatte al tuo deployment.

    3. Se vuoi, definisci un TrafficPortSelector che applichi i criteri solo quando vengono effettuate richieste in entrata alla porta specificata nell'entità del piano dati.

Il seguente diagramma mostra le risorse Compute Engine che devi configurare per mTLS, indipendentemente dall'utilizzo di Envoy o di un'applicazione gRPC proxyless.

Risorse dell'API Compute Engine per mTLS all'interno di un mesh.
Risorse dell'API Compute Engine per mTLS all'interno di un mesh (fai clic per ingrandire)

Il seguente diagramma mostra il flusso di traffico ed elenca le risorse dell'API Compute Engine che configuri per abilitare mTLS. Il proxy sidecar locale accanto al pod GKE del servizio B è l'endpoint nella comunicazione.

Risorse dell'API Compute Engine e flusso di traffico per mTLS all'interno di un mesh.
Risorse dell'API Compute Engine e flusso di traffico per mTLS all'interno di un mesh (fai clic per ingrandire)

Il criterio endpoint esegue le seguenti operazioni:

  1. Seleziona un insieme di endpoint utilizzando un'espressione di corrispondenza degli endpoint e, facoltativamente, le porte su questi endpoint.

    1. Il corrispettivo dell'endpoint ti consente di specificare regole che determinano se un client Cloud Service Mesh riceve la configurazione. Queste regole si basano sui metadati xDS che l'entità del piano dati fornisce al piano di controllo, in questo caso Cloud Service Mesh.

      Puoi aggiungere etichette al client Cloud Service Mesh nel seguente modo:

      • Puoi specificare manualmente questi metadati nel file di bootstrap del client Cloud Service Mesh.

      • In alternativa, i metadati possono essere compilati automaticamente quando utilizzi GKE aggiungendo le coppie chiave-valore alla sezione env dei file demo_server.yaml o demo_client.yaml. Questi valori sono forniti nella guida alla configurazione di Envoy e nella guida alla configurazione di gRPC proxyless.

        Ad esempio, solo con Envoy puoi anteporre alla chiave il prefisso ISTIO_META_. I nomi variabile di ambiente del proxy che inizia con ISTIO_META_ sono inclusi nel bootstrap generato e inviati al server xDS.

        - name: ISTIO_META_app
  value: 'review'
- name: ISTIO_META_version
  value: 'canary'

    2. Se specifichi una porta, i criteri a cui si fa riferimento nel criterio dell'endpoint vengono applicati solo alle richieste in entrata che specificano la stessa porta. Se non specifichi una porta, i criteri vengono applicati alle richieste in entrata che specificano una porta presente anche nel campo TRAFFICDIRECTOR_INBOUND_BACKEND_PORTS, fornito al client Cloud Service Mesh nelle relative informazioni di bootstrap.

  2. Fa riferimento a TLS client, TLS server e criteri di autorizzazione che configurano gli endpoint a cui vengono risolte le richieste.

La configurazione di modalità TLS incompatibili potrebbe causare un'interruzione delle comunicazioni. Ad esempio, l'impostazione di OPEN nel servizio di backend globale o lasciare vuoto il campo della policy TLS del client e impostare MTLS come valore della policy TLS del server nel criterio dell'endpoint comporta tentativi di comunicazione non riusciti. Questo accade perché gli endpoint configurati per accettare solo mTLS rifiutano i tentativi di stabilire canali di comunicazione non autenticati.

Tieni presente la distinzione tra una policy TLS del client e una policy TLS del server collegata rispettivamente a un servizio di backend globale e a una policy endpoint:

  • Il criterio TLS del client viene applicato al servizio di backend globale. Indica al proxy Envoy o al client senza proxy quale modalità TLS, identità e approccio di convalida dei peer utilizzare per indirizzare il servizio.
  • Il criterio TLS del server è associato al criterio dell'endpoint. Indica al server quale modalità TLS, identità e approccio di convalida dei peer utilizzare per le connessioni in entrata.

Attivazione di TLS per un gateway in entrata

Dopo aver configurato mTLS per le comunicazioni all'interno del mesh, ti consigliamo di proteggere il traffico in entrata nel mesh, noto come traffico in entrata. Cloud Service Mesh può configurare il tuo piano dati in modo da richiedere che il traffico in entrata utilizzi canali di comunicazione criptati con TLS.

Per raggiungere questo obiettivo, scegli una delle seguenti opzioni di architettura:

  • I servizi nel mesh terminano TLS per il traffico proveniente da un bilanciatore del carico. In questo modello, ogni servizio nel mesh è configurato come backend nella configurazione del bilanciatore del carico, in particolare nella mappa di URL del bilanciatore del carico.
  • Un gateway di ingresso termina TLS per il traffico proveniente da un bilanciatore del carico prima di inoltrarlo ai servizi nel mesh. In questo modello, un servizio dedicato nel mesh, l'ingress gateway, è configurato come backend nella configurazione del bilanciatore del carico, in particolare nella mappa URL del bilanciatore del carico.

Entrambe le opzioni sono spiegate in questa sezione.

I servizi nel mesh terminano TLS per il traffico proveniente da un bilanciatore del carico

Se vuoi rendere disponibili i tuoi servizi ai client esterni a Google Cloud, puoi utilizzare un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno. I client inviano il traffico all'indirizzo IP virtuale anycast globale (VIP) del bilanciatore del carico, che lo inoltra ai servizi nel tuo mesh. Ciò significa che esistono due connessioni quando un client esterno deve raggiungere un servizio nel mesh.

TLS a un servizio nel mesh.
TLS a un servizio nel mesh (fai clic per ingrandire)

Lo stesso schema si applica quando utilizzi un bilanciatore del carico delle applicazioni interno. Il traffico proveniente dai client interni raggiunge prima il bilanciatore del carico, che poi stabilisce una connessione con il backend.

Per proteggere entrambe le connessioni:

  1. Proteggi la connessione tra il client e il bilanciatore del carico utilizzando un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno.
  2. Configura il bilanciatore del carico in modo che utilizzi i protocolli HTTPS o HTTP/2 quando tenta di stabilire una connessione con i servizi nel mesh.
  3. Configura Cloud Service Mesh in modo che i client Cloud Service Mesh terminino HTTPS e presentino i certificati al client, che in questo caso è il bilanciatore del carico.

Per ulteriori informazioni sui passaggi 1 e 2, consulta Configurazione di un bilanciatore del carico HTTPS esterno a più regioni in base ai contenuti.

Quando configuri la sicurezza di Cloud Service Mesh, configuri varie risorse dell'API Compute Engine. Queste risorse sono separate dalle risorse configurate per il bilanciatore del carico. Creerai un insieme di risorse dell'API Compute Engine (regola di forwarding globale, proxy di destinazione, mappa URL e servizi di backend globali) per il bilanciatore del carico e configurerai Cloud Service Mesh con le API di routing dei servizi. Inoltre, nella risorsa del servizio di backend, il bilanciatore del carico ha lo schema di bilanciamento del caricoINTERNAL_MANAGED e Cloud Service Mesh ha lo schema di bilanciamento del caricoINTERNAL_SELF_MANAGED.

Nel passaggio 3, configuri Cloud Service Mesh in modo che i client Cloud Service Mesh interrompano HTTPS e presentino i certificati ai client.

Risorse dell'API Compute Engine per TLS al servizio nel mesh.
Risorse dell'API Compute Engine per TLS to service in mesh (fai clic per ingrandire)

In questo modello, esegui le seguenti operazioni:

  1. Crea un serverTlsPolicy: configura serverCertificate sulla risorsa serverTlsPolicy.
  2. Crea un criterio endpoint:
    1. Fai riferimento al criterio TLS del server nel campo authentication.
    2. Definisci un EndpointMatcher per selezionare le entità del data plane xDS che devono applicare l'autenticazione al traffico in entrata.
    3. Se vuoi, definisci un TrafficPortSelector che applichi i criteri solo quando vengono effettuate richieste in entrata alla porta specificata sul client Cloud Service Mesh.

Poiché il bilanciatore del carico delle applicazioni esterno è già configurato per avviare connessioni TLS ai servizi nel tuo mesh, Cloud Service Mesh deve solo configurare i client Cloud Service Mesh per terminare le connessioni TLS.

Il gateway di ingresso termina TLS per il traffico proveniente da un bilanciatore del carico prima di inoltrarlo ai servizi nel mesh

Se vuoi esporre solo un gateway di ingresso al bilanciatore del carico, puoi utilizzare il pattern di deployment del gateway di ingresso. In questo pattern, il bilanciatore del carico non indirizza direttamente i servizi nel tuo mesh. Al contrario, un proxy intermedio si trova al confine del mesh e instrada il traffico ai servizi all'interno del mesh in base alla configurazione che riceve da Cloud Service Mesh. Il proxy intermedio può essere un proxy Envoy di cui hai eseguito il deployment su istanze di macchine virtuali (VM) in un gruppo di istanze gestite Compute Engine.

TLS a un gateway di ingresso con mTLS all'interno di una rete mesh.
TLS a un gateway di ingresso con mTLS all'interno di un mesh (fai clic per ingrandire)

Dal punto di vista della sicurezza, configuri il gateway di ingresso in modo da terminare TLS, e facoltativamente configuri le connessioni all'interno del mesh in modo che siano protette da mTLS. Sono incluse le connessioni tra il gateway di ingresso e i servizi in-mesh e le connessioni tra i servizi in-mesh.

Dal punto di vista della configurazione, svolgi le seguenti operazioni:

  1. Configura la tua rete mesh di servizi e abilita mTLS per le comunicazioni all'interno della rete mesh (come spiegato in precedenza).
  2. Configura il bilanciatore del carico in modo che indirizzi il traffico al gateway di ingresso e inizi le connessioni utilizzando il protocollo HTTPS (come spiegato in precedenza).
  3. Crea un insieme di risorse dell'API Compute Engine che rappresentano il gateway di ingresso e il relativo criterio TLS del server.

Per il terzo passaggio, configura Cloud Service Mesh per terminare HTTPS e presentare i certificati come segue:

  1. Crea una risorsa Mesh per rappresentare la mesh.

  2. Crea una risorsa Route che punti ai servizi di backend globale corretti e collega la risorsa Route alla risorsa Mesh.

  3. Crea una policy TLS del server: configura serverCertificate.

  4. Crea una risorsa Gateway per rappresentare il gateway di ingresso gestito da Cloud Service Mesh.

  5. Collega la risorsa del criterio TLS del server alla risorsa Gateway.

Il pattern del gateway in ingresso è particolarmente utile nelle grandi organizzazioni che utilizzano VPC condivise. In un contesto simile, un team potrebbe consentire solo l'accesso ai propri servizi tramite un gateway di ingresso. Nel diagramma precedente, quando configuri la regola di forwarding globale per il bilanciatore del carico, fornisci un indirizzo IP diverso (in questo esempio 10.0.0.2) rispetto a quello fornito durante la configurazione del mesh (in questo esempio l'indirizzo del mesh è 10.0.0.1). I client che comunicano tramite un'entità del piano dati xDS configurata in Cloud Service Mesh possono utilizzare questo indirizzo per accedere al gateway di ingresso.

Ad esempio, supponiamo quanto segue:

  • Due progetti di servizio (1 e 2), entrambi collegati alla stessa rete VPC condiviso.

  • Il progetto di servizio 1 contiene un mesh di servizi configurato da Cloud Service Mesh.

    Il progetto di servizio 1 ha configurato un mesh e un gateway di ingresso. Questo gateway di ingresso è raggiungibile all'indirizzo 10.0.0.2/VIP.

  • Il progetto di servizio 2 contiene un mesh di servizi configurato da Cloud Service Mesh.

    Il progetto di servizio 2 potrebbe o meno avere un proprio gateway di ingresso.

  • Cloud Service Mesh configura i client Cloud Service Mesh in ogni progetto di servizio. I client vengono avviati per utilizzare la stessa rete.

Con questa configurazione, i client nel mesh del progetto di servizio 2 possono comunicare con il gateway di ingresso nel progetto di servizio 1 utilizzando l'IP virtuale 10.0.0.2. In questo modo, i proprietari del progetto di servizio 1 possono configurare routing, sicurezza e altri criteri specifici per il traffico che entra nel mesh. In pratica, i proprietari del progetto di servizio 1 possono dire ad altri che i client della tua mesh possono raggiungere i miei servizi su 10.0.0.2.

Limitazioni

La sicurezza del servizio Cloud Service Mesh è supportata solo con GKE. Non puoi eseguire il deployment della sicurezza del servizio con Compute Engine.

Passaggi successivi