Anthos Service Mesh am Beispiel: Autorisierung

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

Was ist Autorisierung?

Durch die Authentifizierung wird eine Identität bestätigt. Handelt es sich bei diesem Dienst um die Identität? Durch die Autorisierung wird die Berechtigung verifiziert. Ist der Dienst dazu berechtigt? Identität ist der Schlüssel zu dieser Idee. Mit Anthos Service Mesh kann AuthorizationPolicies die Kommunikation zwischen Arbeitslast und Arbeitslast in Ihrem Mesh-Netzwerk steuern, um die Sicherheit und den Zugriff zu verbessern.

In einer Mikrodienstarchitektur, in der Aufrufe über Netzwerkgrenzen hinweg erfolgen, reichen herkömmliche IP-basierte Firewallregeln häufig nicht für den sicheren Zugriff zwischen Arbeitslasten aus. Mit Anthos Service Mesh können Sie Autorisierungsregeln für Folgendes festlegen:

• Zugriff auf Arbeitslasten in Ihrem Mesh-Netzwerk steuern, entweder von Arbeitslast zu Arbeitslast oder Endnutzer zu Arbeitslast
• Sie können Richtlinien abhängig von Ihren Anforderungen grob oder detailliert definieren. Ausführliche Informationen zum Konfigurieren von Richtlinien und Best Practices finden Sie unter Autorisierung mit Anthos Service Mesh.

Kosten

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

GKE

Anthos Service Mesh

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

Hinweise

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

• Stellen Sie ein verwaltetes Anthos Service Mesh in einem GKE-Cluster bereit. Es gibt verschiedene unterstützte Einrichtungsmethoden:

  • Fleet API

  • Google Cloud Console-UI

Hinweis: Prüfen Sie, ob Sie die entsprechenden Clusteranforderungen für Anthos Service Mesh haben.

• Klonen Sie das Repository:

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

Stellen Sie ein Ingress-Gateway bereit:

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 vom Anthos Service Mesh-Typ ab (entweder verwaltet oder clusterintern):

   Verwaltet

   Wenden Sie das Überarbeitungslabel asm-managed auf den Namespace an:

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

   Dieses Label entspricht der aktuellen Release-Version des verwalteten Anthos Service Mesh für die Anthos Service Mesh-Version.

   Clusterintern

   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 der Wert des Überarbeitungslabels istiod, den Sie im vorherigen Schritt notiert haben.

      kubectl label namespace asm-ingress \
        istio-injection- istio.io/rev=REVISION --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. Legen Sie andernfalls 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. Folgen Sie der Anleitung, um die automatische Sidecar-Einfügung zu aktivieren.

4. Stellen Sie die Beispielanwendung, die VirtualService für das Frontend und die Dienstkonten für die Arbeitslasten bereit. Im Rahmen dieser Anleitung stellen Sie Online Boutique, eine Demo-App mit Mikrodiensten, bereit.

   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 immer noch nicht angezeigt wird, lesen Sie die Anleitung 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 die EXTERNAL-IP-Adresse in Ihrem Webbrowser auf. Sie sollten den Online-Boutique-Shop in Ihrem Browser sehen.

   

Alle Autorisierungen für eine Arbeitslast ablehnen

In diesem Abschnitt wird ein AuthorizationPolicy hinzugefügt, um den gesamten eingehenden Traffic zum Währungsdienst abzulehnen. AuthorizationPolicies transformiert AuthorizationPolicies in für Envoy lesbare Konfigurationen und wendet die Konfigurationen auf Ihre Sidecar-Proxys an. Dadurch kann der Envoy-Proxy eingehende Anfragen an einen Dienst autorisieren oder ablehnen.

1. Wenden Sie eine 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, auf EXTERNAL-IP Ihres Gateways zuzugreifen, um Online Boutique im Webbrowser aufzurufen. Sie sollten einen Autorisierungsfehler (500 Internal Service Error) von currency service sehen.

   

Sidecar-Proxy-Logs beobachten

Wenn Sie wissen möchten, was im Sidecar-Proxy passiert, können Sie die Logs im Pod überprüfen.

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

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

2. Legen Sie den Envoy-Proxy so fest, dass er Trace-Level-Logs zulässt. Standardmäßig werden blockierte Autorisierungsaufrufe nicht protokolliert:

   kubectl exec -it $CURRENCY_POD -n onlineboutique -c istio-proxy -- curl -X POST "http://localhost:15000/logging?level=trace"
   

   Erwartete Ausgabe: active loggers: admin: trace alternate_protocols_cache: trace ... tracing: trace upstream: trace udp: trace wasm: trace

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

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

4. Sehen Sie sich die Logs für die rollenbasierte Zugriffssteuerung (Role-Based Access Control, RBAC) in Ihrem istio-Proxy an:

   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 Logs sollte die Meldung „Erzwungene Ablehnung“ angezeigt werden, aus der hervorgeht, dass currencyservice so festgelegt ist, dass eingehende Anfragen blockiert werden.

Eingeschränkten Zugriff zulassen

Anstelle einer DENYALL-Richtlinie können Sie den Zugriff so festlegen, dass er für bestimmte Arbeitslasten zugelassen wird. Dies ist in einer Mikrodienstarchitektur relevant, in der Sie sicherstellen möchten, dass nur autorisierte Dienste miteinander kommunizieren können.

In diesem Abschnitt aktivieren Sie, dass die Dienste frontend und checkout mit dem Dienst currency kommunizieren können.

1. In der folgenden Datei sehen Sie, dass ein bestimmter source.principal(Client) für den Zugriff auf currencyservice zugelassen ist:

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"]

Wenden Sie die Richtlinie an:

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

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

Dienste in der Sicherheits-UI von Anthos Service Mesh beobachten

1. Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite GKE Enterprise-Sicherheit auf.

   Zu GKE Enterprise Security

2. Auf der Seite Sicherheit können Sie Features hinzufügen oder aktivieren, um Ihre Anwendungsarbeitslasten sicher zu machen. Weitere Informationen finden Sie unter Mesh-Sicherheit überwachen. Wählen Sie den Tab Richtlinienprüfung aus, um eine Übersicht über Ihre Arbeitslasten aufzurufen.

3. In der Spalte Dienstzugriffssteuerung wird nur currencyservice als aktiviert angezeigt. Klicken Sie auf Aktiviert, um die Details zum AuthorizationPolicy aufzurufen.

   

Hier können Sie die angewendeten AuthorizationPolicy sehen. Dies ist nützlich, um einen Überblick über Ihre Anwendungen zu erhalten, insbesondere wenn Sie eine große Anzahl von Richtlinien auf Ihre Arbeitslasten anwenden. Die Benutzeroberfläche erkunden Sie können sehen, wie Ihre Dienste miteinander interagieren. Dies hilft bei der Visualisierung des Sicherheitsverhaltens. Dies ist nur ein einfaches Beispiel für die Vorteile von Richtlinien beim Schutz Ihrer Arbeitslasten.

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.

Damit Ihrem Google Cloud-Konto für die in dieser Anleitung verwendeten Ressourcen weiterhin Gebühren in Rechnung gestellt werden, können Sie entweder das Projekt oder die einzelnen Ressourcen löschen.

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 Ingress-Gateway-Namespace:

     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.
• Verbessern Sie den Sicherheitsstatus von Clustern und Anwendungen mit dieser Anleitung zur Stärkung der Anwendungssicherheit mit Anthos Service Mesh und Config Management.
• Untersuchen Sie das Sicherheitsdashboard Ihres Mesh-Netzwerks mit Mesh-Sicherheit überwachen.
• Im Artikel Erweiterte Funktionen der Autorisierungsrichtlinie konfigurieren finden Sie ausführliche Informationen zu den Autorisierungsrichtlinien.
• Machen Sie sich mit den Best Practices für die Sicherheit von Anthos Service Mesh vertraut.