Utilizzo dei gateway in uscita di Anthos Service Mesh sui cluster GKE: tutorial

Questo tutorial mostra come utilizzare i gateway in uscita di Anthos Service Mesh e altri controlli di Google Cloud per proteggere il traffico in uscita dai carichi di lavoro di cui è stato eseguito il deployment in un cluster Google Kubernetes Engine. Il tutorial è da intendersi come un'integrazione della guida alle best practice.

Il pubblico di destinazione di questo tutorial include ingegneri di rete, piattaforma e sicurezza che amministrano i cluster di Google Kubernetes Engine utilizzati da uno o più team di distribuzione del software. I controlli descritti qui sono particolarmente utili per le organizzazioni che devono dimostrare la conformità alle normative, ad esempio GDPR e PCI.

Obiettivi

  • Configura l'infrastruttura per l'esecuzione di Anthos Service Mesh:
  • Installa Anthos Service Mesh con gateway in uscita in esecuzione su un pool di nodi dedicato.
  • Configura le regole di routing multi-tenant per il traffico esterno attraverso il gateway in uscita:
    • Le applicazioni nello spazio dei nomi "team-x" possono connettersi a example.com
    • Le applicazioni nello spazio dei nomi "team-y" possono connettersi a httpbin.org
  • Utilizza la risorsa Sidecar per limitare l'ambito della configurazione del proxy sidecar in uscita per ogni spazio dei nomi.
  • Configura i criteri di autorizzazione per applicare le regole in uscita.
  • Configura il gateway in uscita per eseguire l'upgrade delle richieste HTTP semplici a TLS (origine TLS).
  • Configura il gateway in uscita per il traffico TLS passthrough.
  • Configura i criteri di rete di Kubernetes come ulteriore controllo del traffico in uscita.
  • Configurare l'accesso diretto alle API di Google utilizzando le autorizzazioni accesso privato Google and Identity and Access Management (IAM).

Costi

In questo documento vengono utilizzati i seguenti componenti fatturabili di Google Cloud:

Per generare una stima dei costi in base all'utilizzo previsto, utilizza il Calcolatore prezzi. I nuovi utenti di Google Cloud possono essere idonei a una prova senza costi aggiuntivi.

Al termine di questo tutorial, puoi evitare i costi continui eliminando le risorse che hai creato. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Pulizia.

Prima di iniziare

  1. Nella pagina del selettore di progetti della console Google Cloud, seleziona o crea un progetto Google Cloud.

    Vai al selettore progetti

  2. Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.

  3. Nella console Google Cloud, attiva Cloud Shell.

    Attiva Cloud Shell

  4. Crea una directory di lavoro da utilizzare durante il tutorial:

    mkdir -p ~/WORKING_DIRECTORY
cd ~/WORKING_DIRECTORY

  5. Crea uno script shell per inizializzare l'ambiente per il tutorial. Sostituisci e modifica le variabili in base al progetto e alle preferenze. Esegui questo script con il comando source per reinizializzare il tuo ambiente se la sessione della shell scade:

    cat << 'EOF' > ./init-egress-tutorial.sh
#! /usr/bin/env bash
PROJECT_ID=YOUR_PROJECT_ID
REGION=REGION
ZONE=ZONE

gcloud config set project ${PROJECT_ID}
gcloud config set compute/region ${REGION}
gcloud config set compute/zone ${ZONE}

EOF

  6. Rendi eseguibile lo script ed eseguilo con il comando source per inizializzare l'ambiente:

    chmod +x ./init-egress-tutorial.sh
source ./init-egress-tutorial.sh

  7. Imposta i ruoli IAM (Identity and Access Management) richiesti. Se sei un proprietario di progetto, disponi di tutte le autorizzazioni necessarie per completare l'installazione. Se non sei un proprietario del progetto, chiedi all'amministratore di concederti i seguenti ruoli IAM. Nel comando seguente, modifica PROJECT_EMAIL_ADDRESS nell'account che utilizzi per accedere a Google Cloud.

    gcloud projects add-iam-policy-binding ${PROJECT_ID} \
    --member user:PROJECT_EMAIL_ADDRESS \
    --role=roles/editor \
    --role=roles/compute.admin \
    --role=roles/container.admin \
    --role=roles/resourcemanager.projectIamAdmin \
    --role=roles/iam.serviceAccountAdmin \
    --role=roles/iam.serviceAccountKeyAdmin \
    --role=roles/gkehub.admin \
    --role=roles/serviceusage.serviceUsageAdmin

  8. Abilita le API necessarie per il tutorial:

    gcloud services enable \
    dns.googleapis.com \
    container.googleapis.com \
    compute.googleapis.com \
    monitoring.googleapis.com \
    logging.googleapis.com \
    cloudtrace.googleapis.com \
    meshca.googleapis.com \
    meshtelemetry.googleapis.com \
    meshconfig.googleapis.com \
    iamcredentials.googleapis.com \
    gkeconnect.googleapis.com \
    gkehub.googleapis.com \
    cloudresourcemanager.googleapis.com \
    stackdriver.googleapis.com

    L'abilitazione delle API può richiedere un minuto o più. Quando le API sono abilitate, vedrai un output simile al seguente:

    Operation "operations/acf.601db672-88e6-4f98-8ceb-aa3b5725533c" finished
successfully.

Configurazione dell'infrastruttura

Crea una rete e una subnet VPC

  1. Crea una nuova rete VPC:

    gcloud compute networks create vpc-network \
    --subnet-mode custom

  2. Crea una subnet in cui eseguire il cluster con intervalli di indirizzi IP secondari preassegnati per pod e servizi. L'accesso privato Google è abilitato per consentire alle applicazioni con solo indirizzi IP interni di raggiungere le API e i servizi Google:

    gcloud compute networks subnets create subnet-gke \
    --network vpc-network \
    --range 10.0.0.0/24 \
    --secondary-range pods=10.1.0.0/16,services=10.2.0.0/20 \
    --enable-private-ip-google-access

Configurazione di Cloud NAT

Cloud NAT consente ai carichi di lavoro privi di indirizzi IP esterni di connettersi a destinazioni su internet e di ricevere risposte in entrata da quelle destinazioni.

  1. Crea un router Cloud:

    gcloud compute routers create nat-router \
    --network vpc-network

  2. Aggiungi una configurazione NAT al router:

    gcloud compute routers nats create nat-config \
    --router nat-router \
    --nat-all-subnet-ip-ranges \
    --auto-allocate-nat-external-ips

Crea account di servizio per ogni pool di nodi GKE

Creare due account di servizio per l'utilizzo da parte dei due pool di nodi GKE. A ogni pool di nodi viene assegnato un account di servizio separato per consentirti di applicare regole firewall VPC a nodi specifici.

  1. Crea un account di servizio per l'utilizzo da parte dei nodi nel pool di nodi predefinito:

    gcloud iam service-accounts create sa-application-nodes \
    --description="SA for application nodes" \
    --display-name="sa-application-nodes"

  2. Crea un account di servizio per l'utilizzo da parte dei nodi nel pool di nodi del gateway:

    gcloud iam service-accounts create sa-gateway-nodes \
    --description="SA for gateway nodes" \
    --display-name="sa-gateway-nodes"

Concedi le autorizzazioni agli account di servizio

Aggiungi un insieme minimo di ruoli IAM agli account di servizio dell'applicazione e del gateway. Questi ruoli sono necessari per il logging, il monitoraggio e il pull di immagini container private da Container Registry.

    project_roles=(
        roles/logging.logWriter
        roles/monitoring.metricWriter
        roles/monitoring.viewer
        roles/storage.objectViewer
    )
    for role in "${project_roles[@]}"
    do
        gcloud projects add-iam-policy-binding ${PROJECT_ID} \
            --member="serviceAccount:sa-application-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com" \
            --role="$role"
        gcloud projects add-iam-policy-binding ${PROJECT_ID} \
            --member="serviceAccount:sa-gateway-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com" \
            --role="$role"
    done

Creazione delle regole firewall

Nei passaggi seguenti, applichi una regola firewall alla rete VPC in modo che, per impostazione predefinita, venga negato tutto il traffico in uscita. È necessaria una connettività specifica affinché il cluster funzioni e i nodi gateway siano in grado di raggiungere le destinazioni al di fuori del VPC. Un insieme minimo di regole firewall specifiche sostituisce la regola di negazione predefinita per consentire la connettività necessaria.

  1. Crea una regola firewall predefinita (a bassa priorità) per negare tutto il traffico in uscita dalla rete VPC:

    gcloud compute firewall-rules create global-deny-egress-all \
    --action DENY \
    --direction EGRESS \
    --rules all \
    --destination-ranges 0.0.0.0/0 \
    --network vpc-network \
    --priority 65535 \
    --description "Default rule to deny all egress from the network."

  2. Crea una regola per consentire solo ai nodi con l'account di servizio gateway di raggiungere internet:

    gcloud compute firewall-rules create gateway-allow-egress-web \
    --action ALLOW \
    --direction EGRESS \
    --rules tcp:80,tcp:443 \
    --target-service-accounts sa-gateway-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com \
    --network vpc-network \
    --priority 1000 \
    --description "Allow the nodes running the egress gateways to connect to the web"

  3. Consenti ai nodi di raggiungere il piano di controllo Kubernetes:

    gcloud compute firewall-rules create allow-egress-to-api-server \
    --action ALLOW \
    --direction EGRESS \
    --rules tcp:443,tcp:10250 \
    --destination-ranges 10.5.0.0/28 \
    --network vpc-network \
    --priority 1000 \
    --description "Allow nodes to reach the Kubernetes API server."

  4. Anthos Service Mesh utilizza i webhook per inserire proxy sidecar nei carichi di lavoro. Consenti al server API GKE di chiamare i webhook esposti dal piano di controllo del mesh di servizi in esecuzione sui nodi:

    gcloud compute firewall-rules create allow-ingress-api-server-to-webhook \
    --action ALLOW \
    --direction INGRESS \
    --rules tcp:15017 \
    --source-ranges 10.5.0.0/28 \
    --network vpc-network \
    --priority 1000 \
    --description "Allow the API server to call the webhooks exposed by istiod discovery"

  5. Consenti la connettività in uscita tra pod e servizi in esecuzione sul cluster. Tieni presente che GKE crea automaticamente una regola in entrata corrispondente.

    gcloud compute firewall-rules create allow-egress-pods-and-services \
    --action ALLOW \
    --direction EGRESS \
    --rules all \
    --destination-ranges 10.1.0.0/16,10.2.0.0/20 \
    --network vpc-network \
    --priority 1000 \
    --description "Allow pods and services on nodes to reach each other"

  6. Un servizio chiamato Calico fornisce la funzionalità API NetworkPolicy per GKE. Consenti la connettività per Calico all'interno della subnet:

    gcloud compute firewall-rules create allow-egress-calico \
    --action ALLOW \
    --direction EGRESS \
    --rules tcp:5473 \
    --destination-ranges 10.0.0.0/24 \
    --network vpc-network \
    --priority 1000 \
    --description "Allow Calico Typha within the subnet"

  7. La porta kubelet di sola lettura è necessaria affinché GKE possa leggere le metriche dei nodi. Consenti l'accesso all'interno della subnet:

    gcloud compute firewall-rules create allow-egress-kubelet-readonly \
    --action ALLOW \
    --direction EGRESS \
    --rules tcp:10255 \
    --destination-ranges 10.0.0.0/24 \
    --network vpc-network \
    --priority 1000 \
    --description "Allow access to the kubelet read-only port within the subnet"

  8. Consenti l'accesso agli insiemi riservati di indirizzi IP utilizzati dall'accesso privato Google per gestire le API di Google, Container Registry e altri servizi:

    gcloud compute firewall-rules create allow-egress-gcp-apis \
    --action ALLOW \
    --direction EGRESS \
    --rules tcp \
    --destination-ranges 199.36.153.8/30 \
    --network vpc-network \
    --priority 1000 \
    --description "Allow access to the VIPs used by Google Cloud APIs (Private Google Access)"

  9. Consenti al servizio di controllo di integrità di Google Cloud di accedere ai pod in esecuzione nel cluster:

    gcloud compute firewall-rules create allow-ingress-gcp-health-checker \
    --action ALLOW \
    --direction INGRESS \
    --rules tcp:80,tcp:443 \
    --source-ranges 130.211.0.0/22,35.191.0.0/16,35.191.0.0/16,209.85.152.0/22,209.85.204.0/22 \
    --network vpc-network \
    --priority 1000 \
    --description "Allow workloads to respond to Google Cloud health checks"

Configurazione dell'accesso privato alle API Google Cloud

L'accesso privato Google consente a VM e pod che hanno solo indirizzi IP interni di accedere alle API e ai servizi Google. Sebbene le API e i servizi Google vengano forniti da IP esterni, il traffico proveniente dai nodi non esce mai dalla rete Google quando viene utilizzato l'accesso privato Google.

Crea una zona DNS privata, un record "CNAME" e "A" in modo che nodi e carichi di lavoro possano connettersi alle API e ai servizi Google utilizzando l'accesso privato Google e il nome host "private.googleapis.com":

gcloud dns managed-zones create private-google-apis \
    --description "Private DNS zone for Google APIs" \
    --dns-name googleapis.com \
    --visibility private \
    --networks vpc-network

gcloud dns record-sets transaction start --zone private-google-apis

gcloud dns record-sets transaction add private.googleapis.com. \
    --name *.googleapis.com \
    --ttl 300 \
    --type CNAME \
    --zone private-google-apis

gcloud dns record-sets transaction add "199.36.153.8" \
"199.36.153.9" "199.36.153.10" "199.36.153.11" \
    --name private.googleapis.com \
    --ttl 300 \
    --type A \
    --zone private-google-apis

gcloud dns record-sets transaction execute --zone private-google-apis

Configurazione dell'accesso privato a Container Registry

Crea una zona DNS privata, un record "CNAME" e un record "A" in modo che i nodi possano connettersi a Container Registry utilizzando l'accesso privato Google e il nome host "gcr.io":

gcloud dns managed-zones create private-gcr-io \
    --description "private zone for Container Registry" \
    --dns-name gcr.io \
    --visibility private \
    --networks vpc-network

gcloud dns record-sets transaction start --zone private-gcr-io

gcloud dns record-sets transaction add gcr.io. \
    --name *.gcr.io \
    --ttl 300 \
    --type CNAME \
    --zone private-gcr-io

gcloud dns record-sets transaction add "199.36.153.8" "199.36.153.9" "199.36.153.10" "199.36.153.11" \
    --name gcr.io \
    --ttl 300 \
    --type A \
    --zone private-gcr-io

gcloud dns record-sets transaction execute --zone private-gcr-io

Crea un cluster GKE privato

  1. Trova l'indirizzo IP esterno di Cloud Shell per poterlo aggiungere all'elenco delle reti autorizzate ad accedere al server API del tuo cluster:

    SHELL_IP=$(dig TXT -4 +short @ns1.google.com o-o.myaddr.l.google.com)

    Dopo un periodo di inattività, l'indirizzo IP esterno della VM Cloud Shell può cambiare. In questo caso, devi aggiornare l'elenco delle reti autorizzate del tuo cluster. Aggiungi il seguente comando allo script di inizializzazione:

    cat << 'EOF' >> ./init-egress-tutorial.sh
SHELL_IP=$(dig TXT -4 +short @ns1.google.com o-o.myaddr.l.google.com)
gcloud container clusters update cluster1 \
    --enable-master-authorized-networks \
    --master-authorized-networks ${SHELL_IP//\"}/32
EOF

  2. Crea un cluster GKE privato:

    gcloud container clusters create cluster1 \
    --enable-ip-alias \
    --enable-private-nodes \
    --release-channel "regular" \
    --no-enable-basic-auth \
    --no-issue-client-certificate \
    --enable-master-authorized-networks \
    --master-authorized-networks ${SHELL_IP//\"}/32 \
    --master-ipv4-cidr 10.5.0.0/28 \
    --enable-network-policy \
    --service-account "sa-application-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com" \
    --machine-type "e2-standard-4" \
    --num-nodes "4" \
    --network "vpc-network" \
    --subnetwork "subnet-gke" \
    --cluster-secondary-range-name "pods" \
    --services-secondary-range-name "services" \
    --workload-pool "${PROJECT_ID}.svc.id.goog" \
    --zone ${ZONE}

    La creazione del cluster richiede alcuni minuti. Il cluster ha nodi privati con indirizzi IP interni. Ai pod e ai servizi vengono assegnati indirizzi IP dagli intervalli secondari denominati che hai definito durante la creazione della subnet VPC.

    Anthos Service Mesh richiede che i nodi del cluster utilizzino un tipo di macchina con almeno 4 vCPU. Google consiglia di sottoscrivere il cluster al canale di rilascio "normale" per garantire che i nodi eseguano una versione di Kubernetes supportata da Anthos Service Mesh. Per ulteriori informazioni, consulta le guide all'installazione di Anthos Service Mesh.

    Workload Identity è abilitato sul cluster. Anthos Service Mesh richiede Workload Identity ed è il modo consigliato per accedere alle API di Google dai carichi di lavoro GKE.

  3. Crea un pool di nodi denominato gateway. È su questo pool di nodi che viene eseguito il deployment del gateway in uscita. L'incompatibilità dedicated=gateway:NoSchedule viene aggiunta a ogni nodo nel pool di nodi del gateway.

    gcloud container node-pools create "gateway" \
    --cluster "cluster1" \
    --machine-type "e2-standard-4" \
    --node-taints dedicated=gateway:NoSchedule \
    --service-account "sa-gateway-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com" \
    --num-nodes "1"

    Le incompatibilità e le tolleranze di Kubernetes aiutano a garantire che solo i pod gateway in uscita vengano eseguiti sui nodi nel pool di nodi del gateway.

  4. Scarica le credenziali in modo da poterti connettere al cluster con kubectl:

    gcloud container clusters get-credentials cluster1

  5. Verifica che l'incompatibilità dei nodi gateway sia corretta:

    kubectl get nodes -l cloud.google.com/gke-nodepool=gateway -o yaml \
-o=custom-columns='name:metadata.name,taints:spec.taints[?(@.key=="dedicated")]'

    L'output è simile al seguente:

    name                                 taints
gke-cluster1-gateway-9d65b410-cffs   map[effect:NoSchedule key:dedicated value:gateway]

Installazione e configurazione di Anthos Service Mesh

Questo tutorial utilizza funzionalità facoltative di Anthos Service Mesh. Per informazioni sull'installazione di Anthos Service Mesh con uno script, leggi la guida all'installazione nella documentazione.

  1. Crea spazi dei nomi per il piano di controllo del mesh di servizi e i gateway in uscita in cui eseguire il deployment:

    kubectl create ns istio-system
kubectl create ns istio-egress

  2. Etichetta gli spazi dei nomi istio-egress, istio-system e kube-system:

    kubectl label ns istio-egress istio=egress istio-injection=disabled
kubectl label ns istio-system istio=system
kubectl label ns kube-system kube-system=true

    Queste etichette vengono utilizzate in un secondo momento per applicare Kubernetes NetworkPolicy. L'etichetta istio-injection=disabled previene avvisi falsi durante l'esecuzione dell'analisi istioctl.

  3. Crea un file manifest per personalizzare l'installazione di Anthos Service Mesh utilizzando l'Istio OperatorAPI:

    cat << 'EOF' > ./asm-custom-install.yaml
apiVersion: install.istio.io/v1alpha1
kind: IstioOperator
metadata:
  name: "egress-gateway"
spec:
  meshConfig:
    accessLogFile: "/dev/stdout"
  components:
    egressGateways:
      - name: "istio-egressgateway"
        enabled: true
        namespace: "istio-egress"
        label:
          istio: "egress"
        k8s:
          tolerations:
          - key: "dedicated"
            operator: "Equal"
            value: "gateway"
          nodeSelector:
            cloud.google.com/gke-nodepool: "gateway"
EOF

    Questo file viene fornito come argomento dello script di installazione e specifica la seguente configurazione:

    • Un deployment di un gateway in uscita in esecuzione nello spazio dei nomi istio-egress con una tolleranza e un nodeSelector in modo che venga eseguito solo su nodi gateway.
    • Logging degli accessi a "stdout" per tutti i proxy sidecar.

  4. Scarica lo script di installazione:

    curl -O https://storage.googleapis.com/csm-artifacts/asm/install_asm

  5. Rendi eseguibile lo script:

    chmod +x install_asm

  6. Installa Anthos Service Mesh eseguendo lo script:

    ./install_asm \
    --mode install \
    --project_id ${PROJECT_ID} \
    --cluster_name cluster1 \
    --cluster_location ${ZONE} \
    --custom_overlay ./asm-custom-install.yaml \
    --output_dir ./ \
    --enable_all

  7. Una volta completato lo script, imposta una variabile di ambiente che contenga il percorso allo strumento istioctl e aggiungila allo script di inizializzazione:

    ISTIOCTL=$(find "$(pwd -P)" -name istioctl)
echo "ISTIOCTL=\"${ISTIOCTL}\"" >> ./init-egress-tutorial.sh

Verifica dell'installazione di Anthos Service Mesh

  1. Verifica che i componenti del piano di controllo di Anthos Service Mesh siano in esecuzione nello spazio dei nomi istio-system:

    kubectl get pod -n istio-system

    Vedrai pod istio-ingressgateway e istiod-asm in esecuzione.

  2. Verifica che i pod dei gateway in uscita siano in esecuzione nello spazio dei nomi istio-egress e sui nodi nel pool di nodi gateway:

    kubectl get pods -n istio-egress -o wide

  3. I pod gateway in uscita hanno un nodeSelector per selezionare i nodi nel pool di nodi gateway e una tolleranza che ne consente l'esecuzione sui nodi gateway incompatibili. Esamina NodeSelector e le tolleranze per i pod gateway in uscita:

    kubectl -n istio-egress get pod -l app=istio-egressgateway \
    -o=custom-columns='name:metadata.name,nodeSelector:spec.nodeSelector,\
    tolerations:spec.tolerations[?(@.key=="dedicated")]'

    L'output è simile al seguente:

    name                                   nodeSelector                                 tolerations
istio-egressgateway-74687946f5-dg9mp   map[cloud.google.com/gke-nodepool:gateway]   map[key:dedicated operator:Equal value:gateway]

Preparazione del mesh e di un'applicazione di test

  1. Assicurati che il protocollo TLS reciproca di STRICT sia abilitato. Applica un criterio PeerAuthentication predefinito per il mesh nello spazio dei nomi istio-system:

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

    Puoi eseguire l'override di questa configurazione creando risorse PeerAuthentication in spazi dei nomi specifici.

  2. Crea spazi dei nomi da utilizzare per il deployment dei carichi di lavoro di test. I passaggi successivi di questo tutorial spiegano come configurare diverse regole di routing in uscita per ogni spazio dei nomi.

    kubectl create namespace team-x
kubectl create namespace team-y

  3. Etichetta gli spazi dei nomi in modo che possano essere selezionati dai criteri di rete di Kubernetes:

    kubectl label namespace team-x team=x
kubectl label namespace team-y team=y

  4. Affinché Anthos Service Mesh possa inserire automaticamente i file collaterali proxy, devi impostare un'etichetta di revisione negli spazi dei nomi dei carichi di lavoro. L'etichetta di revisione deve corrispondere alla revisione del piano di controllo Anthos Service Mesh di cui è stato eseguito il deployment nel cluster. Cerca l'etichetta di revisione sul pod istiod e archiviala in una variabile di ambiente:

    REVISION_LABEL=$(kubectl get pod -n istio-system -l app=istiod \
  -o jsonpath='{.items[0].metadata.labels.istio\.io/rev}')

  5. Imposta l'etichetta di revisione negli spazi dei nomi team-x e team-y:

    kubectl label ns team-x istio.io/rev=${REVISION_LABEL}
kubectl label ns team-y istio.io/rev=${REVISION_LABEL}

  6. Crea un file YAML da utilizzare per eseguire deployment di test:

    cat << 'EOF' > ./test.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: test
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: test
  labels:
    app: test
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: http
  selector:
    app: test
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: test
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: test
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test
    spec:
      serviceAccountName: test
      containers:
      - name: test
        image: gcr.io/google.com/cloudsdktool/cloud-sdk:slim
        command: ["/bin/sleep", "infinity"]
        imagePullPolicy: IfNotPresent
EOF

  7. Esegui il deployment dell'applicazione di test nello spazio dei nomi team-x:

    kubectl -n team-x create -f ./test.yaml

  8. Verifica che sia stato eseguito il deployment dell'applicazione di test in un nodo nel pool predefinito e che sia stato inserito un container sidecar proxy. Ripeti il seguente comando finché lo stato del pod non è Running:

    kubectl -n team-x get po -l app=test -o wide

    L'output è simile al seguente:

    NAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP          NODE                                      NOMINATED NODE   READINESS GATES
test-d5bdf6f4f-9nxfv   2/2     Running   0          19h   10.1.1.25   gke-cluster1-default-pool-f6c7a51f-wbzj

    2 container su 2 sono Running. Un container è l'applicazione di test e l'altro è il file collaterale proxy.

    Il pod è in esecuzione su un nodo nel pool di nodi predefinito.

  9. Verifica che non sia possibile inviare una richiesta HTTP dal contenitore di test a un sito esterno:

    kubectl -n team-x exec -it \
    $(kubectl -n team-x get pod -l app=test -o jsonpath={.items..metadata.name}) \
    -c test -- curl -v http://example.com

    Viene generato un messaggio di errore dal proxy sidecar perché la regola firewall "global-deny-egress-all" nega la connessione a monte.

Utilizzo della risorsa Sidecar per limitare l'ambito della configurazione del proxy sidecar

Puoi utilizzare la risorsa Sidecar per limitare l'ambito del listener in uscita configurato per i proxy sidecar. Per ridurre il sovraccarico della configurazione e l'utilizzo della memoria, è buona norma applicare una risorsa Sidecar predefinita per ogni spazio dei nomi.

Il proxy eseguito da Anthos Service Mesh nel sidecar è Envoy. Nella terminologia di Envoy, cluster è un gruppo logicamente simile di endpoint upstream utilizzati come destinazioni per il bilanciamento del carico.

  1. Ispeziona i cluster in uscita configurati nel proxy sidecar Envoy per il pod di test eseguendo il comando istioctl proxy-config:

    ${ISTIOCTL} pc c $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \
    -o jsonpath={.items..metadata.name}).team-x --direction outbound

    Nell'elenco sono presenti circa 20 cluster Envoy, inclusi diversi per il gateway in uscita.

  2. Limita la configurazione del proxy alle route in uscita che sono state esplicitamente definite con voci di servizio negli spazi dei nomi istio-egress e team-x. Applica una risorsa Sidecar allo spazio dei nomi team-x:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Sidecar
metadata:
  name: default
  namespace: team-x
spec:
  outboundTrafficPolicy:
    mode: REGISTRY_ONLY
  egress:
  - hosts:
    - 'istio-egress/*'
    - 'team-x/*'
EOF

    L'impostazione della modalità dei criteri del traffico in uscita su REGISTRY_ONLY limita la configurazione del proxy in modo da includere solo gli host esterni che sono stati aggiunti esplicitamente al registro dei servizi del mesh definendo le voci di servizio.

    La parte "istio-egress/*" specifica che il proxy sidecar seleziona le route dallo spazio dei nomi istio-egress rese disponibili tramite l'attributo exportTo. La parte "team-x/*" include eventuali route che sono state configurate localmente nello spazio dei nomi team-x.

  3. Visualizza i cluster in uscita configurati nel proxy sidecar Envoy e confrontali con l'elenco dei cluster che sono stati configurati prima di applicare la risorsa Sidecar:

    ${ISTIOCTL} pc c $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \
    -o jsonpath={.items..metadata.name}).team-x --direction outbound

    L'output include solo alcuni cluster per il gateway in uscita e uno per il pod di test stesso.

Configurazione di Anthos Service Mesh per instradare il traffico attraverso il gateway in uscita

  1. Configura un Gateway per il traffico HTTP sulla porta 80. Gateway seleziona il proxy istio-egressgateway di cui il programma di installazione ha eseguito il deployment nello spazio dei nomi istio-egress. La configurazione Gateway viene applicata allo spazio dei nomi istio-egress e gestisce il traffico per qualsiasi host.

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: egress-gateway
  namespace: istio-egress
spec:
  selector:
    istio: egress
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: https
      protocol: HTTPS
    hosts:
      - '*'
    tls:
      mode: ISTIO_MUTUAL
EOF

  2. Crea un DestinationRule per il gateway in uscita con TLS reciproca per l'autenticazione e la crittografia. Utilizza un'unica regola di destinazione condivisa per tutti gli host esterni.

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: target-egress-gateway
  namespace: istio-egress
spec:
  host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local
  subsets:
  - name: target-egress-gateway-mTLS
    trafficPolicy:
      loadBalancer:
        simple: ROUND_ROBIN
      tls:
        mode: ISTIO_MUTUAL
EOF

  3. Crea un ServiceEntry nello spazio dei nomi istio-egress per registrare esplicitamente example.com nel registro dei servizi del mesh per lo spazio dei nomi team-x:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: ServiceEntry
metadata:
  name: example-com-ext
  namespace: istio-egress
spec:
  hosts:
  - example.com
  ports:
  - number: 80
    name: http
    protocol: HTTP
  - number: 443
    name: tls
    protocol: TLS
  resolution: DNS
  location: MESH_EXTERNAL
  exportTo:
  - 'team-x'
  - 'istio-egress'
EOF

  4. Crea un VirtualService per instradare il traffico a example.com tramite il gateway in uscita. Esistono due condizioni di corrispondenza: la prima indirizza il traffico al gateway in uscita, mentre la seconda indirizza il traffico dal gateway in uscita all'host di destinazione. La proprietà exportTo controlla quali spazi dei nomi possono utilizzare il servizio virtuale.

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: example-com-through-egress-gateway
  namespace: istio-egress
spec:
  hosts:
  - example.com
  gateways:
  - istio-egress/egress-gateway
  - mesh
  http:
  - match:
    - gateways:
      - mesh
      port: 80
    route:
    - destination:
        host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local
        subset: target-egress-gateway-mTLS
        port:
          number: 80
      weight: 100
  - match:
    - gateways:
      - istio-egress/egress-gateway
      port: 80
    route:
    - destination:
        host: example.com
        port:
          number: 80
      weight: 100
  exportTo:
  - 'istio-egress'
  - 'team-x'
EOF

  5. Esegui istioctl analyze per verificare la presenza di errori di configurazione:

    ${ISTIOCTL} analyze -n istio-egress

    L'output è simile al seguente:

    ✔ No validation issues found when analyzing namespace: istio-egress.

  6. Invia diverse richieste al sito esterno attraverso il gateway in uscita:

    for i in {1..4}
do
    kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \
        -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- \
    curl -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n" http://example.com
done

    Vengono visualizzati codici di stato 200 per tutte e quattro le risposte.

  7. Verifica che le richieste siano state indirizzate attraverso il gateway in uscita controllando i log degli accessi al proxy. Innanzitutto controlla il log degli accessi per il sidecar del proxy di cui è stato eseguito il deployment con l'applicazione di test:

    kubectl -n team-x logs -f $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \
    -o jsonpath={.items..metadata.name}) istio-proxy

    Per ogni richiesta che invii, viene visualizzata una voce di log simile alla seguente:

    [2020-09-14T17:37:08.045Z] "HEAD / HTTP/1.1" 200 - "-" "-" 0 0 5 4 "-" "curl/7.67.0" "d57ea5ad-90e9-46d9-8b55-8e6e404a8f9b" "example.com" "10.1.4.12:8080" outbound|80||istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local 10.1.0.17:42140 93.184.216.34:80 10.1.0.17:60326 - -

  8. Controlla anche il log degli accessi al gateway in uscita:

    kubectl -n istio-egress logs -f $(kubectl -n istio-egress get pod -l istio=egress \
    -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}") istio-proxy

    Per ogni richiesta inviata, viene visualizzata una voce di log degli accessi al gateway in uscita simile alla seguente:

    [2020-09-14T17:37:08.045Z] "HEAD / HTTP/2" 200 - "-" "-" 0 0 4 3 "10.1.0.17" "curl/7.67.0" "095711e6-64ef-4de0-983e-59158e3c55e7" "example.com" "93.184.216.34:80" outbound|80||example.com 10.1.4.12:37636 10.1.4.12:8080 10.1.0.17:44404 outbound_.80_.target-egress-gateway-mTLS_.istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local -

Configura un routing diverso per un secondo spazio dei nomi

Configura il routing per un secondo host esterno per scoprire come configurare una connettività esterna diversa per team diversi.

  1. Crea una risorsa Sidecar per lo spazio dei nomi team-y:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Sidecar
metadata:
  name: default
  namespace: team-y
spec:
  outboundTrafficPolicy:
    mode: REGISTRY_ONLY
  egress:
  - hosts:
    - 'istio-egress/*'
    - 'team-y/*'
EOF

  2. Esegui il deployment dell'applicazione di test nello spazio dei nomi team-y:

    kubectl -n team-y create -f ./test.yaml

  3. Registra un secondo host esterno ed esportalo nel team-x e nello spazio dei nomi team-y:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: ServiceEntry
metadata:
  name: httpbin-org-ext
  namespace: istio-egress
spec:
  hosts:
  - httpbin.org
  ports:
  - number: 80
    name: http
    protocol: HTTP
  - number: 443
    name: tls
    protocol: TLS
  resolution: DNS
  location: MESH_EXTERNAL
  exportTo:
  - 'istio-egress'
  - 'team-x'
  - 'team-y'
EOF

  4. Crea un servizio virtuale per instradare il traffico a httpbin.org tramite il gateway in uscita:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: httpbin-org-through-egress-gateway
  namespace: istio-egress
spec:
  hosts:
  - httpbin.org
  gateways:
  - istio-egress/egress-gateway
  - mesh
  http:
  - match:
    - gateways:
      - mesh
      port: 80
    route:
    - destination:
        host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local
        subset: target-egress-gateway-mTLS
        port:
          number: 80
      weight: 100
  - match:
    - gateways:
      - istio-egress/egress-gateway
      port: 80
    route:
    - destination:
        host: httpbin.org
        port:
          number: 80
      weight: 100
  exportTo:
  - 'istio-egress'
  - 'team-x'
  - 'team-y'
EOF

  5. Esegui istioctl analyze per verificare la presenza di errori di configurazione:

    ${ISTIOCTL} analyze -n istio-egress

    Le voci della tabella sono:

    ✔ No validation issues found when analyzing namespace: istio-egress.

  6. Invia una richiesta a httpbin.org dall'app di prova team-y:

    kubectl -n team-y exec -it $(kubectl -n team-y get pod -l app=test -o \
    jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://httpbin.org

    Viene visualizzata una risposta 200 OK.

  7. Invia anche una richiesta a httpbin.org dall'app di prova team-x:

    kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \
    -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://httpbin.org

    Viene visualizzata una risposta 200 OK.

  8. Prova a effettuare una richiesta a example.com dallo spazio dei nomi team-y:

    kubectl -n team-y exec -it $(kubectl -n team-y get pod -l app=test \
    -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://example.com

    La richiesta non va a buon fine perché non è stata configurata alcuna route in uscita per l'host example.com.

Utilizzo del criterio di autorizzazione per fornire ulteriore controllo sul traffico

In questo tutorial, i criteri di autorizzazione per il gateway in uscita vengono creati nello istio-egressspazio dei nomi. Puoi configurare Kubernetes RBAC in modo che solo gli amministratori di rete possano accedere allo spazio dei nomi istio-egress.

  1. Crea un AuthorizationPolicy in modo che le applicazioni nello spazio dei nomi team-x possano connettersi a example.com, ma non ad altri host esterni quando invii richieste utilizzando la porta 80. Il valore targetPort corrispondente sui pod del gateway in uscita è 8080.

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: egress-team-x-to-example-com
  namespace: istio-egress
spec:
  rules:
    - from:
      - source:
          namespaces:
          - 'team-x'
      to:
      - operation:
          hosts:
            - 'example.com'
      when:
      - key: destination.port
        values: ["8080"]
EOF

  2. Verifica di poter effettuare una richiesta a example.com dall'applicazione di test nello spazio dei nomi team-x:

    kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \
    -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://example.com

    Viene visualizzata una risposta 200 OK.

  3. Prova a effettuare una richiesta a httpbin.org dall'applicazione di test nello spazio dei nomi team-x:

    kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \
    -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -s -w " %{http_code}\n" \
    http://httpbin.org

    La richiesta non va a buon fine con un messaggio RBAC: access denied e un codice di stato 403 Forbidden. Potrebbe essere necessario attendere qualche secondo perché spesso l'applicazione del criterio di autorizzazione avviene con un breve ritardo.

  4. I criteri di autorizzazione consentono un controllo avanzato sul traffico consentito o negato. Applica il criterio di autorizzazione seguente per consentire all'app di test nello spazio dei nomi team-y di effettuare richieste a httpbin.org utilizzando un percorso URL specifico quando vengono inviate richieste utilizzando la porta 80. Il targetPort corrispondente sui pod del gateway in uscita è 8080.

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: egress-team-y-to-httpbin-teapot
  namespace: istio-egress
spec:
  rules:
    - from:
      - source:
          namespaces:
          - 'team-y'
      to:
      - operation:
          hosts:
          - httpbin.org
          paths: ['/status/418']
      when:
      - key: destination.port
        values: ["8080"]
EOF

  5. Prova a connetterti a httpbin.org dall'app di test nello spazio dei nomi team-y:

    kubectl -n team-y exec -it $(kubectl -n team-y get pod -l app=test \
    -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -s -w " %{http_code}\n" \
    http://httpbin.org

    La richiesta non va a buon fine con un messaggio RBAC: accesso negato e un codice di stato 403 Forbidden.

  6. Ora invia una richiesta a httpbin.org/status/418 dalla stessa applicazione:

    kubectl -n team-y exec -it $(kubectl -n team-y get pod -l app=test \
    -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl http://httpbin.org/status/418

    La richiesta ha esito positivo perché il percorso corrisponde al pattern nel criterio di autorizzazione. L'output è simile al seguente:

       -=[ teapot ]=-
      _...._
    .'  _ _ `.
   | ."` ^ `". _,
   \_;`"---"`|//
     |       ;/
     \_     _/
       `"""`

Originazione TLS sul gateway in uscita

Puoi configurare i gateway in uscita per eseguire l'upgrade delle richieste HTTP semplici a TLS. Consentire alle applicazioni di effettuare richieste HTTP semplici presenta diversi vantaggi se utilizzate con l'origine TLS e TLS reciproco Istio. Per ulteriori informazioni, consulta la guida alle best practice.

Originazione TLS nel gateway in uscita

  1. Crea un DestinationRule. The DestinationRule specifica che il gateway origina una connessione TLS a example.com.

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: example-com-originate-tls
  namespace: istio-egress
spec:
  host: example.com
  subsets:
    - name: example-com-originate-TLS
      trafficPolicy:
        loadBalancer:
          simple: ROUND_ROBIN
        portLevelSettings:
        - port:
            number: 443
          tls:
            mode: SIMPLE
            sni: example.com
EOF

  2. Aggiorna il servizio virtuale per example.com in modo che venga eseguito l 'upgrade delle richieste alla porta 80 sul gateway a TLS sulla porta 443 quando vengono inviate all'host di destinazione:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: example-com-through-egress-gateway
  namespace: istio-egress
spec:
  hosts:
  - example.com
  gateways:
  - mesh
  - istio-egress/egress-gateway
  http:
  - match:
    - gateways:
      - mesh
      port: 80
    route:
    - destination:
        host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local
        subset: target-egress-gateway-mTLS
        port:
          number: 80
  - match:
    - gateways:
      - istio-egress/egress-gateway
      port: 80
    route:
    - destination:
        host: example.com
        port:
          number: 443
        subset: example-com-originate-TLS
      weight: 100
EOF

  3. Effettua diverse richieste a example.com dall'app di test nello spazio dei nomi team-x:

    for i in {1..4}
do
    kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \
        -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://example.com
done

    Come in precedenza, le richieste hanno esito positivo con risposte 200 OK.

  4. Controlla il log del gateway in uscita per verificare che il gateway abbia instradato le richieste all'host di destinazione originando le connessioni TLS:

    kubectl -n istio-egress logs -f $(kubectl -n istio-egress get pod -l istio=egress \
    -o jsonpath="    {.items[0].metadata.name}") istio-proxy

    L'output è simile al seguente:

    [2020-09-24T17:58:02.548Z] "HEAD / HTTP/2" 200 - "-" "-" 0 0 6 5 "10.1.1.15" "curl/7.67.0" "83a77acb-d994-424d-83da-dd8eac902dc8" "example.com" "93.184.216.34:443" outbound|443|example-com-originate-TLS|example.com 10.1.4.31:49866 10.1.4.31:8080 10.1.1.15:37334 outbound_.80_.target-egress-gateway-mTLS_.istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local -

    Il sidecar proxy ha inviato la richiesta al gateway utilizzando la porta 80 e TLS proveniente dalla porta 443 per inviare la richiesta all'host di destinazione.

Passthrough delle connessioni HTTPS/TLS

Le applicazioni esistenti potrebbero già utilizzare connessioni TLS durante la comunicazione con servizi esterni. Puoi configurare il gateway in uscita in modo che passi le connessioni TLS senza decriptarle.

passa attraverso tls

  1. Modifica la configurazione in modo che il gateway in uscita utilizzi il passthrough TLS per le connessioni alla porta 443:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: egress-gateway
  namespace: istio-egress
spec:
  selector:
    istio: egress
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: https
      protocol: HTTPS
    hosts:
      - '*'
    tls:
      mode: ISTIO_MUTUAL
  - port:
      number: 443
      name: tls
      protocol: TLS
    hosts:
    - '*'
    tls:
      mode: PASSTHROUGH
EOF

  2. Aggiorna DestinationRule puntando al gateway in uscita per aggiungere un secondo sottoinsieme per la porta 443 sul gateway. Questo nuovo sottoinsieme non utilizza il TLS reciproca. Il protocollo TLS reciproca di Istio non è supportato per il pass-through delle connessioni TLS. Le connessioni sulla porta 80 utilizzano ancora mTLS:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: target-egress-gateway
  namespace: istio-egress
spec:
  host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local
  subsets:
  - name: target-egress-gateway-mTLS
    trafficPolicy:
      loadBalancer:
        simple: ROUND_ROBIN
      portLevelSettings:
      - port:
          number: 80
        tls:
          mode: ISTIO_MUTUAL
  - name: target-egress-gateway-TLS-passthrough
EOF

  3. Aggiorna il servizio virtuale per example.com in modo che il traffico TLS sulla porta 443 passi attraverso il gateway:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: example-com-through-egress-gateway
  namespace: istio-egress
spec:
  hosts:
  - example.com
  gateways:
  - mesh
  - istio-egress/egress-gateway
  http:
  - match:
    - gateways:
      - mesh
      port: 80
    route:
    - destination:
        host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local
        subset: target-egress-gateway-mTLS
        port:
          number: 80
  - match:
    - gateways:
      - istio-egress/egress-gateway
      port: 80
    route:
    - destination:
        host: example.com
        port:
          number: 443
        subset: example-com-originate-TLS
      weight: 100
  tls:
  - match:
    - gateways:
      - mesh
      port: 443
      sniHosts:
      - example.com
    route:
    - destination:
        host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local
        subset: target-egress-gateway-TLS-passthrough
        port:
          number: 443
  - match:
    - gateways:
      - istio-egress/egress-gateway
      port: 443
      sniHosts:
      - example.com
    route:
    - destination:
        host: example.com
        port:
          number: 443
      weight: 100
  exportTo:
  - 'istio-egress'
  - 'team-x'
EOF

  4. Aggiorna il servizio virtuale per httpbin.org in modo che il traffico TLS sulla porta 443 passi attraverso il gateway:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: httpbin-org-through-egress-gateway
  namespace: istio-egress
spec:
  hosts:
  - httpbin.org
  gateways:
  - istio-egress/egress-gateway
  - mesh
  http:
  - match:
    - gateways:
      - mesh
      port: 80
    route:
    - destination:
        host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local
        subset: target-egress-gateway-mTLS
        port:
          number: 80
      weight: 100
  - match:
    - gateways:
      - istio-egress/egress-gateway
      port: 80
    route:
    - destination:
        host: httpbin.org
        port:
          number: 80
      weight: 100
  tls:
  - match:
    - gateways:
      - mesh
      port: 443
      sniHosts:
      - httpbin.org
    route:
    - destination:
        host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local
        subset: target-egress-gateway-TLS-passthrough
        port:
          number: 443
  - match:
    - gateways:
      - istio-egress/egress-gateway
      port: 443
      sniHosts:
      - httpbin.org
    route:
    - destination:
        host: httpbin.org
        port:
          number: 443
      weight: 100
  exportTo:
  - 'istio-egress'
  - 'team-x'
  - 'team-y'
EOF

  5. Aggiungi un criterio di autorizzazione che accetti qualsiasi tipo di traffico inviato alla porta 443 del servizio gateway in uscita. Il valore targetPort corrispondente sui pod del gateway è 8443.

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: egress-all-443
  namespace: istio-egress
spec:
  rules:
    - when:
      - key: destination.port
        values: ["8443"]
EOF

  6. Esegui istioctl analyze per verificare la presenza di errori di configurazione:

    ${ISTIOCTL} analyze -n istio-egress

    Le voci della tabella sono:

    ✔ No validation issues found when analyzing namespace: istio-egress.

  7. Esegui una richiesta HTTP semplice a example.com dall'applicazione di test nello team-xspazio dei nomi:

    kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \
    -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://example.com

    La richiesta ha esito positivo con una risposta 200 OK.

  8. Ora effettua diverse richieste TLS (HTTPS) dall'applicazione di test nello spazio dei nomi team-x:

    for i in {1..4}
do
    kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \
        -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -s -o /dev/null \
        -w "%{http_code}\n" \
        https://example.com
done

    Vengono visualizzate 200 risposte.

  9. Esamina di nuovo il log del gateway in uscita:

    kubectl -n istio-egress logs -f $(kubectl -n istio-egress get pod -l istio=egress \
    -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}") istio-proxy

    Vedrai voci di log simili alle seguenti:

    [2020-09-24T18:04:38.608Z] "- - -" 0 - "-" "-" 1363 5539 10 - "-" "-" "-" "-" "93.184.216.34:443" outbound|443||example.com 10.1.4.31:51098 10.1.4.31:8443 10.1.1.15:57030 example.com -

    La richiesta HTTPS è stata trattata come traffico TCP e trasmessa attraverso il gateway all'host di destinazione, quindi nel log non sono incluse informazioni HTTP.

Utilizzo di Kubernetes NetworkPolicy come controllo aggiuntivo

Esistono molti scenari in cui un'applicazione può bypassare un proxy sidecar. Puoi utilizzare Kubernetes NetworkPolicy per specificare inoltre quali carichi di lavoro delle connessioni sono consentiti. Dopo l'applicazione di un singolo criterio di rete, tutte le connessioni che non sono specificatamente consentite vengono negate.

Questo tutorial considera solo le connessioni e i selettori in uscita per i criteri di rete. Se controlli il traffico in entrata con criteri di rete sui tuoi cluster, devi creare criteri in entrata in modo che corrispondano a quelli in uscita. Ad esempio, se consenti il traffico in uscita dai carichi di lavoro nello spazio dei nomi team-x verso lo spazio dei nomi team-y, devi consentire anche il traffico in entrata nello spazio dei nomi team-y dallo spazio dei nomi team-x.

  1. Consenti ai carichi di lavoro e ai proxy di cui è stato eseguito il deployment nello spazio dei nomi team-x di connettersi a istiod e al gateway in uscita:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-egress-to-control-plane
  namespace: team-x
spec:
  podSelector: {}
  policyTypes:
    - Egress
  egress:
  - to:
    - namespaceSelector:
        matchLabels:
          istio: system
      podSelector:
        matchLabels:
          istio: istiod
    - namespaceSelector:
        matchLabels:
          istio: egress
      podSelector:
        matchLabels:
          istio: egress
EOF

  2. Consenti a carichi di lavoro e proxy di eseguire query sul DNS:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-egress-to-dns
  namespace: team-x
spec:
  podSelector: {}
  policyTypes:
    - Egress
  egress:
  - to:
    - namespaceSelector:
        matchLabels:
          kube-system: "true"
    ports:
    - port: 53
      protocol: UDP
    - port: 53
      protocol: TCP
EOF

  3. Consenti ai carichi di lavoro e ai proxy di connettersi agli IP che gestiscono le API e i servizi Google, tra cui Mesh CA:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-egress-to-google-apis
  namespace: team-x
spec:
  podSelector: {}
  policyTypes:
    - Egress
  egress:
  - to:
    - ipBlock:
        cidr: 199.36.153.4/30
    - ipBlock:
        cidr: 199.36.153.8/30
EOF

  4. Consenti a carichi di lavoro e proxy di connettersi al server di metadati GKE:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-egress-to-metadata-server
  namespace: team-x
spec:
  podSelector: {}
  policyTypes:
    - Egress
  egress:
  - to: # For GKE data plane v2
    - ipBlock:
        cidr: 169.254.169.254/32
  - to: # For GKE data plane v1
    - ipBlock:
        cidr: 127.0.0.1/32
    ports:
    - protocol: TCP
      port: 988
EOF

  5. (Facoltativo) Consenti a carichi di lavoro e proxy nello spazio dei nomi team-x di connettersi tra loro:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-egress-to-same-namespace
  namespace: team-x
spec:
  podSelector: {}
  ingress:
    - from:
      - podSelector: {}
  egress:
    - to:
      - podSelector: {}
EOF

  6. (Facoltativo) Consenti a carichi di lavoro e proxy nello spazio dei nomi team-x di stabilire connessioni ai carichi di lavoro di cui è stato eseguito il deployment da un team diverso:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-egress-to-team-y
  namespace: team-x
spec:
  podSelector: {}
  policyTypes:
    - Egress
  egress:
  - to:
    - namespaceSelector:
        matchLabels:
          team: 'y'
EOF

  7. Le connessioni tra i proxy sidecar rimangono invariate. Le connessioni esistenti non vengono chiuse quando applichi un nuovo criterio di rete. Riavvia i carichi di lavoro nello spazio dei nomi team-x per assicurarti che le connessioni esistenti siano chiuse:

    kubectl -n team-x rollout restart deployment

  8. Verifica di poter comunque effettuare una richiesta HTTP a example.com dall'applicazione di test nello team-xspazio dei nomi:

    kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \
    -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://example.com

    La richiesta ha esito positivo con una risposta 200 OK.

Accesso diretto alle API di Google utilizzando l'accesso privato Google e le autorizzazioni IAM

Le API e i servizi Google sono esposti utilizzando indirizzi IP esterni. Quando i pod con indirizzi IP alias nativi di VPC stabiliscono le connessioni alle API di Google utilizzando l'accesso privato Google, il traffico non esce mai dalla rete di Google.

Quando hai configurato l'infrastruttura per questo tutorial, hai abilitato l'accesso privato Google per la subnet utilizzata dai pod GKE. Per consentire l'accesso agli indirizzi IP utilizzati dall'accesso privato Google, hai creato una route, una regola firewall VPC e una zona DNS privata. Questa configurazione consente ai pod di raggiungere le API di Google direttamente senza inviare traffico attraverso il gateway in uscita. Puoi controllare quali API sono disponibili per specifici account di servizio Kubernetes (e quindi spazi dei nomi) utilizzando Workload Identity e IAM. L'autorizzazione Istio non ha effetto perché il gateway in uscita non gestisce le connessioni alle API di Google.

Prima che i pod possano chiamare le API di Google, devi utilizzare IAM per concedere le autorizzazioni. Il cluster che stai utilizzando per questo tutorial è configurato per utilizzare Workload Identity, che consente a un account di servizio Kubernetes di agire come account di servizio Google.

  1. Crea un account di servizio Google per l'applicazione da utilizzare:

    gcloud iam service-accounts create sa-test-app-team-x

  2. Consenti all'account di servizio Kubernetes di impersonare l'account di servizio Google:

    gcloud iam service-accounts add-iam-policy-binding \
  --role roles/iam.workloadIdentityUser \
  --member "serviceAccount:${PROJECT_ID}.svc.id.goog[team-x/test]" \
  sa-test-app-team-x@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com

  3. Annota l'account di servizio Kubernetes per l'app di test nello spazio dei nomi team-x con l'indirizzo email dell'account di servizio Google:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  annotations:
    iam.gke.io/gcp-service-account: sa-test-app-team-x@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com
  name: test
  namespace: team-x
EOF

  4. Il pod dell'applicazione di test deve essere in grado di accedere al server di metadati di Google (in esecuzione come DaemonSet) per ottenere credenziali temporanee per chiamare le API di Google. Crea una voce di servizio per il server di metadati GKE:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: ServiceEntry
metadata:
  name: metadata-google-internal
  namespace: istio-egress
spec:
  hosts:
  - metadata.google.internal
  ports:
  - number: 80
    name: http
    protocol: HTTP
  - number: 443
    name: tls
    protocol: TLS
  resolution: DNS
  location: MESH_EXTERNAL
  exportTo:
  - 'istio-egress'
  - 'team-x'
EOF

  5. Crea anche una voce di servizio per private.googleapis.com e storage.googleapis.com:

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: ServiceEntry
metadata:
  name: private-googleapis-com
  namespace: istio-egress
spec:
  hosts:
  - private.googleapis.com
  - storage.googleapis.com
  ports:
  - number: 80
    name: http
    protocol: HTTP
  - number: 443
    name: tls
    protocol: TLS
  resolution: DNS
  location: MESH_EXTERNAL
  exportTo:
  - 'istio-egress'
  - 'team-x'
EOF

  6. Verifica che l'account di servizio Kubernetes sia configurato correttamente per agire come account di servizio Google:

    kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \
    -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- gcloud auth list

    L'account di servizio Google viene indicato come unica identità attiva.

  7. Crea un file di test in un bucket Cloud Storage:

    echo "Hello, World!" > /tmp/hello
gsutil mb gs://${PROJECT_ID}-bucket
gsutil cp /tmp/hello gs://${PROJECT_ID}-bucket/

  8. Concedi all'account di servizio l'autorizzazione per elencare e visualizzare i file nel bucket:

    gsutil iam ch \
serviceAccount:sa-test-app-team-x@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com:objectViewer \
    gs://${PROJECT_ID}-bucket/

  9. Verifica che l'applicazione di test possa accedere al bucket di test:

    kubectl -n team-x exec -it \
$(kubectl -n team-x get pod -l app=test -o jsonpath={.items..metadata.name}) \
-c test \
-- gsutil cat gs://${PROJECT_ID}-bucket/hello

    Le voci della tabella sono:

    Hello, World!

Esegui la pulizia

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