Cloud Service Mesh am Beispiel: Autorisierung

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Hinweis: Dieser Leitfaden unterstützt nur Cloud Service Mesh mit Istio APIs. Google Cloud APIs nicht unterstützt. Weitere Informationen finden Sie unter Cloud Service Mesh – Übersicht

In dieser Anleitung erfahren Sie, was Autorisierung ist und wie Sie sie mit Cloud Service Mesh in einer Beispielanwendung aktivieren. Außerdem erfahren Sie, wie Sie Autorisierungsrichtlinien für Ihre Mikrodienste aktivieren. Sie erstellen ein AuthorizationPolicy, um DENY-Zugriff auf einen Mikrodienst zu gewähren, dann erstellen Sie einen AuthorizationPolicy für den ALLOW-spezifischen Zugriff auf einen Mikrodienst.

Was ist Autorisierung?

Mit der Authentifizierung wird eine Identität bestätigt. Ist dieser Dienst die Identität, für die sie sich ausgeben? Die Autorisierung bestätigt die Berechtigung. Darf dieser Dienst das tun? Identität ist für diese Idee von grundlegender Bedeutung. Mit dem Cloud Service Mesh AuthorizationPolicies ermöglichen die Kommunikation zwischen Arbeitslasten in Ihrem für mehr Sicherheit und Zugang zu sorgen.

In einer Mikrodienstarchitektur, in der Aufrufe über Netzwerkgrenzen hinweg erfolgen, IP-basierte Firewallregeln reichen oft nicht aus, um den Zugriff zwischen Arbeitsbelastungen. Mit Cloud Service Mesh können Sie Autorisierungsregeln für Folgendes festlegen:

• Steuern Sie den Zugriff auf Arbeitslasten in Ihrem Mesh, entweder Arbeitslast-zu-Arbeitslast oder end-user-to-workload
• Definieren Sie Richtlinien je nach Ihren Anforderungen breit oder detailliert.

Ausführliche Informationen zum Konfigurieren von Richtlinien und Best Practices finden Sie unter Autorisierung mit Cloud Service Mesh.

Kosten

In dieser Anleitung werden die folgenden kostenpflichtigen Komponenten von Google Cloud verwendet:

• GKE
• Cloud Service Mesh

Nach Abschluss dieser Anleitung können Sie weitere Kosten durch Löschen von erstellten Ressourcen vermeiden. Weitere Informationen finden Sie unter Bereinigen.

Hinweis

• Achten Sie darauf, dass die Abrechnung für Ihr Projekt aktiviert ist.

• Cloud Service Mesh in einem GKE-Cluster bereitstellen. Es gibt verschiedene unterstützte Einrichtungsmethoden:

  • Fleet API und eine verwaltete Steuerebene in Google Cloud

  • asmcli und eine nicht verwaltete clusterinterne Steuerungsebene außerhalb von Google Cloud

• Klonen Sie das Repository:

  git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/anthos-service-mesh-samples
  cd anthos-service-mesh-samples
  

Ingress-Gateway bereitstellen

1. Legen Sie den aktuellen Kontext für kubectl auf den Cluster fest:

   Hinweis: Verwenden Sie --region anstelle von --zone, wenn der Cluster ein regionaler Cluster ist.

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

2. Erstellen Sie einen Namespace für Ihr Ingress-Gateway:

   kubectl create namespace asm-ingress
   

3. Aktivieren Sie den Namespace für die Injection: Die Schritte hängen von Ihrer Steuerungsebenenimplementierung ab.

   Verwaltet (TD)

   Wenden Sie das Standard-Injection-Label auf den Namespace an:

   kubectl label namespace asm-ingress \
       istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwrite
   

   Verwaltet (Istiod)

   Empfohlen: Führen Sie den folgenden Befehl aus, um das Standard-Injektionslabel auf den Namespace anzuwenden:

     kubectl label namespace asm-ingress \
         istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwrite
   

   Bereits bestehende Nutzer der verwalteten Istio-Steuerungsebene: Wir empfehlen die Standard-Injection, aber auch die revisionsbasierte Injection wird unterstützt. Gehe dazu so vor:

   1. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um die verfügbaren Release-Versionen zu finden:

      kubectl -n istio-system get controlplanerevision
      

      Die Ausgabe sieht in etwa so aus:

      NAME                AGE
      asm-managed-rapid   6d7h
      

      Hinweis: Wenn in der Liste zwei Versionen der Steuerungsebene angezeigt werden, entfernen Sie eine. Mehrere Steuerungsebenenkanäle im Cluster werden nicht unterstützt.

      In der Ausgabe ist der Wert in der Spalte NAME das Überarbeitungslabel, das der verfügbaren Release-Version für die Cloud Service Mesh-Version entspricht.

   2. Wenden Sie das Überarbeitungslabel auf den Namespace an.

      kubectl label namespace asm-ingress \
          istio-injection- istio.io/rev=REVISION_LABEL --overwrite
      

   Clusterintern

   Empfohlen:Führen Sie den folgenden Befehl aus, um das Standard-Injection-Label auf den Namespace anzuwenden:

     kubectl label namespace asm-ingress \
         istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwrite
   

   Wir empfehlen die Verwendung der Standard-Injection, aber auch die revisionsbasierte Injection wird unterstützt: Folgen Sie dazu dieser Anleitung:

   1. Verwenden Sie den folgenden Befehl, um das Überarbeitungslabel für istiod zu finden:

      kubectl get deploy -n istio-system -l app=istiod -o \
         jsonpath={.items[*].metadata.labels.'istio\.io\/rev'}'{"\n"}'
      

   2. Wenden Sie das Überarbeitungslabel auf den Namespace an. Im folgenden Befehl ist REVISION_LABEL der Wert des Überarbeitungslabels istiod, den Sie im vorherigen Schritt notiert haben.

      kubectl label namespace asm-ingress \
          istio-injection- istio.io/rev=REVISION_LABEL --overwrite
      

4. Stellen Sie das Beispielgateway im Repository anthos-service-mesh-samples bereit:

   kubectl apply -n asm-ingress \
   -f docs/shared/asm-ingress-gateway
   

   Erwartete Ausgabe:

   serviceaccount/asm-ingressgateway configured
   service/asm-ingressgateway configured
   deployment.apps/asm-ingressgateway configured
   gateway.networking.istio.io/asm-ingressgateway configured
   

Beispielanwendung Online Boutique bereitstellen

1. Falls nicht, legen Sie den aktuellen Kontext für kubectl auf den Cluster fest:

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

2. Erstellen Sie den Namespace für die Beispielanwendung:

   kubectl create namespace onlineboutique
   

3. Fügen Sie dem Namespace onlineboutique ein Label hinzu, um Envoy-Proxys automatisch einzufügen. Führen Sie die Schritte zum Aktivieren der automatischen Sidecar-Einfügung aus.

4. Stellen Sie die Beispielanwendung, die VirtualService für das Front-End und die Dienstkonten für die Arbeitslasten bereit. In dieser Anleitung stellen Sie Online Boutique bereit, eine Mikrodienst-Demo-App.

   kubectl apply \
   -n onlineboutique \
   -f docs/shared/online-boutique/virtual-service.yaml
   kubectl apply \
   -n onlineboutique \
   -f docs/shared/online-boutique/service-accounts
   

Meine Dienste ansehen

1. Sehen Sie sich die Pods im Namespace onlineboutique an:

   kubectl get pods -n onlineboutique
   

   Erwartete Ausgabe:

   NAME                                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   adservice-85598d856b-m84m6               2/2     Running   0          2m7s
   cartservice-c77f6b866-m67vd              2/2     Running   0          2m8s
   checkoutservice-654c47f4b6-hqtqr         2/2     Running   0          2m10s
   currencyservice-59bc889674-jhk8z         2/2     Running   0          2m8s
   emailservice-5b9fff7cb8-8nqwz            2/2     Running   0          2m10s
   frontend-77b88cc7cb-mr4rp                2/2     Running   0          2m9s
   loadgenerator-6958f5bc8b-55q7w           2/2     Running   0          2m8s
   paymentservice-68dd9755bb-2jmb7          2/2     Running   0          2m9s
   productcatalogservice-84f95c95ff-c5kl6   2/2     Running   0          114s
   recommendationservice-64dc9dfbc8-xfs2t   2/2     Running   0          2m9s
   redis-cart-5b569cd47-cc2qd               2/2     Running   0          2m7s
   shippingservice-5488d5b6cb-lfhtt         2/2     Running   0          2m7s
   

   Alle Pods für Ihre Anwendung sollten mit dem Wert 2/2 in der Spalte READY ausgeführt werden. Dieser Wert weist darauf hin, dass die Pods einen Envoy-Sidecar-Proxy erfolgreich eingefügt haben. Wenn 2/2 nach einigen Minuten nicht angezeigt wird, lesen Sie den Leitfaden zur Fehlerbehebung.

2. Rufen Sie die externe IP-Adresse ab und legen Sie sie auf eine Variable fest:

   kubectl get services -n asm-ingress
   export FRONTEND_IP=$(kubectl --namespace asm-ingress \
   get service --output jsonpath='{.items[0].status.loadBalancer.ingress[0].ip}' \
   )
   

   Die Ausgabe sollte in etwa so aussehen:

   NAME                   TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                                      AGE
   asm-ingressgateway   LoadBalancer   10.19.247.233   35.239.7.64   80:31380/TCP,443:31390/TCP,31400:31400/TCP   27m
   
   

3. Rufen Sie in Ihrem Webbrowser die Adresse EXTERNAL-IP auf. Sie sollten zum Online-Boutique-Shop in Ihrem Browser.

   

DenyAll-Autorisierung für eine Arbeitslast

In diesem Abschnitt wird ein AuthorizationPolicy hinzugefügt, um den gesamten eingehenden Traffic für den Währungsservice. AuthorizationPolicies funktioniert, indem AuthorizationPolicies in Envoy-lesbare Konfigurationen umgewandelt und die Konfigurationen auf Ihre Sidecar-Proxys angewendet werden. So kann der Envoy-Proxy eingehende Anfragen an einen Dienst autorisieren oder ablehnen.

1. Wenden Sie ein AuthorizationPolicy auf die currencyservice an. Beachten Sie die Übereinstimmung mit dem Label currencyservice in der YAML-Datei.

   kubectl apply -f docs/authorization/currency-deny-all.yaml -n onlineboutique
   

   apiVersion: security.istio.io/v1beta1
   kind: AuthorizationPolicy
   metadata:
     name: currency-policy
   spec:
     selector:
       matchLabels:
         app: currencyservice

2. Versuchen Sie, über die EXTERNAL-IP Ihres Gateways auf Online Boutique im Webbrowser zuzugreifen. Du solltest von currency service einen Autorisierungsfehler (500 Interner Dienstfehler) erhalten.

   

Sidecar-Proxy-Logs beobachten

Um zu sehen, was im Sidecar-Proxy geschieht, können Sie die Logs in der Pod.

1. Rufen Sie den Namen Ihres currencyservice-Pods ab:

   CURRENCY_POD=$(kubectl get pod -n onlineboutique |grep currency|awk '{print $1}')
   

2. Legen Sie den Envoy-Proxy so fest, dass Protokolle auf Trace-Ebene zulässig sind. Blockierte Autorisierungsanfragen werden standardmäßig nicht protokolliert:

   kubectl debug --image istio/base --target istio-proxy -it $CURRENCY_POD -n onlineboutique -- curl -X POST "http://localhost:15000/logging?level=trace"
   

   Erwartete Ausgabe: none {:.devsite-disable-click-to-copy} active loggers: admin: trace alternate_protocols_cache: trace ... tracing: trace upstream: trace udp: trace wasm: trace

3. Verwenden Sie curl, um Traffic an Ihre EXTERNAL_IP zu senden und Protokolle zu generieren:

   for i in {0..10}; do
   curl -s -I $FRONTEND_IP ; done
   

4. Rufen Sie die Logs zur rollenbasierten Zugriffssteuerung (Role-Based Access Control, RBAC) in Ihrem Istio-Proxy auf:

   kubectl logs -n onlineboutique $CURRENCY_POD -c istio-proxy | grep -m5 rbac
   

   Erwartete Ausgabe:

   2022-07-08T14:19:20.442920Z     debug   envoy rbac      checking request: requestedServerName: outbound_.7000_._.currencyservice.onlineboutique.svc.cluster.local, sourceIP: 10.8.8.5:34080, directRemoteIP: 10.8.8.5:34080, remoteIP: 10.8.8.5:34080,localAddress: 10.8.0.6:7000, ssl: uriSanPeerCertificate: spiffe://christineskim-tf-asm.svc.id.goog/ns/onlineboutique/sa/default, dnsSanPeerCertificate: , subjectPeerCertificate: OU=istio_v1_cloud_workload,O=Google LLC,L=Mountain View,ST=California,C=US, headers: ':method', 'POST'
   2022-07-08T14:19:20.442944Z     debug   envoy rbac      enforced denied, matched policy none
   2022-07-08T14:19:20.442965Z     debug   envoy http      [C73987][S13078781800499437460] Sending local reply with details rbac_access_denied_matched_policy[none]
     ```
   

In den Protokollen sollte eine enforced denied-Meldung angezeigt werden, aus der hervorgeht, dass currencyservice so konfiguriert ist, dass eingehende Anfragen blockiert werden.

Eingeschränkten Zugriff zulassen

Anstelle einer DENYALL-Richtlinie können Sie den Zugriff für bestimmte Arbeitsbelastungen. Dies ist in einer Mikrodienstarchitektur relevant, wenn Sie dafür sorgen möchten, dass nur autorisierte Dienste miteinander kommunizieren können.

In diesem Abschnitt aktivieren Sie die Kommunikation zwischen den Diensten frontend und checkout und dem Dienst currency.

1. In der folgenden Datei ist zu sehen, dass eine bestimmte source.principal (Client) auf currencyservice zugreifen darf:

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: currency-policy
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: currencyservice
  rules:
  - from:
    - source:
        principals: ["cluster.local/ns/onlineboutique/sa/frontend"]
  - from:
    - source:
        principals: ["cluster.local/ns/onlineboutique/sa/checkoutservice"]

1. Wenden Sie die Richtlinie an:

   kubectl apply -f docs/authorization/currency-allow-frontend-checkout.yaml -n onlineboutique
   

2. Rufen Sie EXTERNAL-IP in Ihrem Webbrowser auf. Sie sollten jetzt auf Online Boutique zugreifen können.

Bereinigen

Damit Ihrem Google Cloud-Konto die in dieser Anleitung verwendeten Ressourcen nicht in Rechnung gestellt werden, löschen Sie entweder das Projekt, das die Ressourcen enthält, oder Sie behalten das Projekt und löschen die einzelnen Ressourcen.

So vermeiden Sie, dass Ihrem Google Cloud-Konto weitere Gebühren für die in dieser Anleitung verwendeten Ressourcen, können Sie entweder Projekt löschen oder Projekt löschen einzelnen Ressourcen.

Projekt löschen

Achtung: Das Löschen von Projekten hat folgende Auswirkungen:

• Alle Inhalte des Projekts werden gelöscht. Wenn Sie für diese Anleitung ein bereits bestehendes Projekt verwendet haben, werden auch alle anderen im Rahmen des Projekts erstellten Daten gelöscht.
• Benutzerdefinierte Projekt-IDs gehen verloren. Beim Erstellen dieses Projekts haben Sie möglicherweise eine benutzerdefinierte Projekt-ID erstellt, die Sie weiterhin verwenden möchten. Damit die URLs, die die Projekt-ID verwenden, z. B. eine appspot.com-URL, erhalten bleiben, sollten Sie ausgewählte Ressourcen innerhalb des Projekts löschen, statt das gesamte Projekt.

Löschen Sie das Projekt in Cloud Shell:

gcloud projects delete PROJECT_ID

Ressourcen löschen

• Wenn Sie den Cluster behalten und das Online Boutique-Beispiel entfernen möchten:

  1. Löschen Sie die Anwendungs-Namespaces:

     kubectl delete namespace onlineboutique
     

     Erwartete Ausgabe:

     namespace "onlineboutique" deleted
     

  2. Löschen Sie den Namespace des Ingress-Gateways:

     kubectl delete namespace asm-ingress
     

     Erwartete Ausgabe:

     amespace "asm-ingress" deleted
     

• Wenn Sie zusätzliche Gebühren vermeiden möchten, löschen Sie den Cluster:

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

Nächste Schritte

• Eine allgemeine Anleitung zum Konfigurieren von PeerAuthentication-Richtlinien finden Sie unter Transportsicherheit konfigurieren.
• Informationen zum Sicherheitsdashboard Ihres Mesh finden Sie unter Mesh-Sicherheit überwachen.
• Ausführliche Informationen zu Autorisierungsrichtlinien unter Erweiterte Funktionen für Autorisierungsrichtlinien konfigurieren
• Machen Sie sich mit den Best Practices für die Sicherheit von Cloud Service Mesh vertraut.