Automatizza la gestione dei certificati TLS per il gateway di ingresso Cloud Service Mesh utilizzando Certificate Authority Service
Questo tutorial mostra agli operatori della piattaforma come utilizzare l'emittente del servizio Certificate Authority (CA Service) per lo strumento cert-manager per automatizzare la gestione dei certificati TLS per il gateway di ingresso Cloud Service Mesh. I certificati consentono al gateway in entrata di terminare HTTPS e altri protocolli del traffico mTLS proveniente dai client nel tuo Virtual Private Cloud (VPC), ma al di fuori del mesh di servizi. Il tutorial presuppone una conoscenza di base di Kubernetes e certificati TLS.
Introduzione
Cloud Service Mesh esegue il provisioning dei certificati TLS per ogni carico di lavoro nella rete mesh di servizi. Questi certificati abilitano TLS con autenticazione reciproca (mTLS) le comunicazioni tra i carichi di lavoro nel mesh di servizi. Una delle CA supportate emette e firma i certificati.
Tuttavia, Cloud Service Mesh non esegue automaticamente il provisioning dei certificati gateway in entrata per il traffico che entra nel mesh di servizi. Una soluzione comune è utilizzare lo strumento open source cert-manager per automatizzare la gestione dei certificati del gateway di ingresso.
Lo strumento cert-manager richiede i certificati a un emittente, che rappresenta un'autorità di certificazione (CA). CA Service è un servizio Google Cloud che ti consente di creare la tua CA privata. Lo strumento cert-manager può richiedere certificati da CA Service utilizzando l'emittente esterno open source per CA Service.
Un'autorità di certificazione privata può emettere certificati TLS che autenticano e criptano il traffico all'interno di una rete interna. Spesso i gateway in entrata di Cloud Service Mesh vengono impostati per consentire il traffico in entrata dai client che si trovano all'interno ma al di fuori del mesh di servizi. Per il traffico di rete interno, puoi utilizzare una CA privata nel servizio CA per emettere certificati per il gateway di ingresso.
Questo tutorial mostra come configurare lo strumento cert-manager e L'emittente del servizio CA per l'automazione del provisioning dei certificati TLS e per il gateway in entrata. lo strumento cert-manager esegue il provisioning dei certificati come Risorse secret di Kubernetes di tipo TLS. Quando lo strumento cert-manager rinnova un certificato, aggiorna la risorsa secret. con un nuovo certificato. Il gateway di ingresso esegue il proxy Envoy e supporta il servizio di rilevamento dei secret (SDS) di Envoy. SDS consente al gateway in entrata di iniziare a utilizzare un nuovo certificato senza richiedere all'amministratore di riavviare o ricaricare il processo.
I proxy sidecar che fanno parte del mesh possono ottenere certificati TLS dall'autorità di certificazione CA Service o Cloud Service Mesh. In questo tutorial: utilizzerai CA Service sia per il proxy sidecar che per il traffico in entrata certificati del gateway. In questo modo puoi utilizzare una CA principale per tutti i certificati TLS.
Il seguente diagramma mostra le risorse di cui esegui il provisioning in questo tutorial.
Esegui il provisioning di un bilanciatore del carico di rete passthrough interno per il gateway di ingresso. Il
bilanciatore del carico di rete passthrough interno non è un proxy, quindi
non termina le connessioni TCP né esegue handshake TLS. Inoltra invece
le connessioni ai pod del deployment istio-ingressgateway
.
Il secret hello-example-com-credential
contiene un certificato e una chiave privata. Il gateway hello
configura i pod del deployment istio-ingressgateway
per utilizzare questo certificato e questa chiave privata per eseguire handshake TLS per le richieste con il nome host hello.example.com
.
I pod del deployment google-cas-issuer
nel namespace cert-manager
richiedi i certificati dalla CA che crei nel servizio CA. Creerai un'associazione di criteri di Identity and Access Management che consenta ai pod ca-service-isser
di rubare l'identità di un account di servizio Google utilizzando la federazione delle identità per i carichi di lavoro per GKE. Puoi grante a questo account di servizio Google l'autorizzazione per richiedere certificati dalla tua CA in CA Service creando un'associazione di criteri IAM nel tuo pool di CA.
Obiettivi
- Configurare il servizio CA
- Crea un cluster GKE
- Installa il piano di controllo Cloud Service Mesh
- Installa il gateway in entrata
- Installa lo strumento cert-manager
- Installare il controller emittente del servizio CA
- Crea un emittente del certificato
- Deployment di un'applicazione di esempio
- Verifica la soluzione
- (Facoltativo) Aggiungi i certificati CA a un archivio attendibile
Costi
Questo tutorial utilizza i seguenti componenti fatturabili di Google Cloud:
Per generare una stima dei costi in base all'utilizzo previsto, utilizza il calcolatore prezzi. Nuovi utenti Google Cloud potrebbero avere diritto a una prova gratuita.
Al termine di questo tutorial, puoi evitare la fatturazione continua eliminando le risorse che hai creato. Per maggiori informazioni, vedi Pulizia.
Prima di iniziare
Nella console Google Cloud, vai alla pagina del selettore progetti, e poi selezionare o creare un progetto.
Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.
Nella console Google Cloud, vai a Cloud Shell.
Nella parte inferiore della console Google Cloud, viene visualizzata una sessione di Cloud Shell e visualizza un prompt della riga di comando. Utilizza Cloud Shell per eseguire tutti i comandi di questo tutorial.
Imposta il progetto della console Google Cloud che vuoi utilizzare per questo tutorial:
gcloud config set core/project PROJECT_ID
Sostituisci PROJECT_ID con l'ID progetto del tuo cloud progetto.
Nella finestra di dialogo Autorizza Cloud Shell, fai clic su Autorizza. Di Se fai clic su Autorizza, consenti i comandi
gcloud
che esegui in Cloud Shell per utilizzare le tue credenziali utente per l'autenticazione nelle API di Google.Abilita Resource Manager, GKE, GKE Hub, l'autorità di certificazione Cloud Service Mesh e le API di CA Service:
gcloud services enable \ cloudresourcemanager.googleapis.com \ container.googleapis.com \ gkehub.googleapis.com \ meshca.googleapis.com \ privateca.googleapis.com
Configura CA Service
In questa sezione, crei un'autorità di certificazione principale e due autorità di certificazione subordinate in CA Service. Una CA subordinata emette certificati per il gateway di ingresso e l'altra CA subordinata emette certificati per i proxy sidecar nel mesh.
Per semplicità, in questo tutorial utilizzerai lo stesso progetto per il cluster GKE e le CA principali e secondarie. Nel tuo ambiente, puoi utilizzare un progetto diverso per il cluster GKE e le CA.
In Cloud Shell, crea un pool di CA da utilizzare per la CA radice:
gcloud privateca pools create ROOT_CA_POOL \ --location CA_LOCATION \ --tier enterprise
- ROOT_CA_POOL è il nome del pool di CA. Ad esempio:
root-ca-pool-tutorial
. - CA_LOCATION è la posizione del pool di CA. Ad esempio,
us-central1
.
Puoi elencare le località del servizio CA disponibili utilizzando questo comando:
gcloud privateca locations list
- ROOT_CA_POOL è il nome del pool di CA. Ad esempio:
Crea e attiva una CA radice:
gcloud privateca roots create ROOT_CA \ --auto-enable \ --key-algorithm ec-p384-sha384 \ --location CA_LOCATION \ --pool ROOT_CA_POOL \ --subject "CN=Example Root CA, O=Example Organization" \ --use-preset-profile root_unconstrained
- ROOT_CA è il nome che vuoi utilizzare per la CA principale. Ad esempio,
root-ca-tutorial
.
- ROOT_CA è il nome che vuoi utilizzare per la CA principale. Ad esempio,
Crea un pool di CA da utilizzare per la CA subordinata che emette i certificati per il gateway in entrata:
gcloud privateca pools create SUBORDINATE_CA_POOL_GATEWAYS \ --location CA_LOCATION \ --tier devops
- SUBORDINATE_CA_POOL_GATEWAYS è il nome del
Pool di CA. Ad esempio,
subordinate-ca-mtls-pool-gateways-tutorial
.
- SUBORDINATE_CA_POOL_GATEWAYS è il nome del
Pool di CA. Ad esempio,
Crea e abilita la CA subordinata che emette i certificati al traffico in entrata gateway:
gcloud privateca subordinates create SUBORDINATE_CA_GATEWAYS \ --auto-enable \ --issuer-location CA_LOCATION \ --issuer-pool ROOT_CA_POOL \ --key-algorithm ec-p256-sha256 \ --location CA_LOCATION \ --pool SUBORDINATE_CA_POOL_GATEWAYS \ --subject "CN=Example Gateway mTLS CA, O=Example Organization" \ --use-preset-profile subordinate_mtls_pathlen_0
- SUBORDINATE_CA_GATEWAYS è il nome che vuoi
da utilizzare per la CA subordinata. Ad esempio:
subordinate-ca-mtls-gateways-tutorial
. - Il flag
--use-preset-profile
configura la CA subordinata in modo che utilizzi il profilo del certificato mTLS subordinato. Questo profilo consente alla CA subordinata di emettere sia i certificati TLS client sia quelli TLS server per mTLS.
Se vuoi che il gateway di ingresso utilizzi TLS semplice anziché mTLS, l'autorità di certificazione subordinata deve emettere solo certificati TLS del server. In questo caso, puoi utilizzare il protocollo TLS del server subordinato (
subordinate_server_tls_pathlen_0
).- SUBORDINATE_CA_GATEWAYS è il nome che vuoi
da utilizzare per la CA subordinata. Ad esempio:
Crea un criterio di emissione di certificati:
cat << EOF > policy.yaml baselineValues: keyUsage: baseKeyUsage: digitalSignature: true keyEncipherment: true extendedKeyUsage: serverAuth: true clientAuth: true caOptions: isCa: false identityConstraints: allowSubjectPassthrough: false allowSubjectAltNamesPassthrough: true celExpression: expression: subject_alt_names.all(san, san.type == URI && san.value.startsWith("spiffe://PROJECT_ID.svc.id.goog/ns/") ) EOF
Questo criterio di emissione limita le CA a emettere solo certificati per i carichi di lavoro nel mesh.
Crea un pool di CA da utilizzare per la CA subordinata che emette i certificati per dai proxy collaterali nella mesh. Applica il criterio di emissione al pool di CA:
gcloud privateca pools create SUBORDINATE_CA_POOL_SIDECARS \ --issuance-policy policy.yaml \ --location CA_LOCATION \ --tier devops
- SUBORDINATE_CA_POOL_SIDECARS è il nome del
pool di CA. Ad esempio,
subordinate-ca-mtls-pool-sidecars-tutorial
.
- SUBORDINATE_CA_POOL_SIDECARS è il nome del
pool di CA. Ad esempio,
Crea e abilita la CA subordinata che emette i certificati al file collaterale proxy nel mesh:
gcloud privateca subordinates create SUBORDINATE_CA_SIDECARS \ --auto-enable \ --issuer-location CA_LOCATION \ --issuer-pool ROOT_CA_POOL \ --key-algorithm ec-p256-sha256 \ --location CA_LOCATION \ --pool SUBORDINATE_CA_POOL_SIDECARS \ --subject "CN=Example Sidecar mTLS CA, O=Example Organization" \ --use-preset-profile subordinate_mtls_pathlen_0
- SUBORDINATE_CA_GATEWAYS è il nome che vuoi utilizzare per la CA subordinata. Ad esempio,
subordinate-ca-mtls-sidecars-tutorial
.
- SUBORDINATE_CA_GATEWAYS è il nome che vuoi utilizzare per la CA subordinata. Ad esempio,
Crea un cluster Google Kubernetes Engine
In Cloud Shell, crea un cluster GKE:
gcloud container clusters create CLUSTER_NAME \ --enable-ip-alias \ --num-nodes 4 \ --release-channel regular \ --scopes cloud-platform \ --workload-pool PROJECT_ID.svc.id.goog \ --zone ZONE
Sostituisci CLUSTER_NAME con il nome che vuoi utilizzare per il cluster. Ad esempio,
asm-ingress-cert-manager-ca-service
.Sostituisci ZONE con la zona che vuoi utilizzare per in un cluster Kubernetes. Ad esempio,
us-central1-f
.Tieni presente quanto segue sul comando:
- Il flag
--release-channel
seleziona Canale di rilascio GKE per il cluster. - Sia Cloud Service Mesh che l'emittente del servizio CA per
lo strumento cert-manager richiede l'impostazione dell'ambito
cloud-platform
nella nodi del cluster. - L'argomento
--workload-pool
consente la federazione delle identità per i carichi di lavoro per GKE, che consente all'account di servizio Kubernetes dell'emittente del servizio CA si tratta di un account di servizio Google. Questa rappresentazione significa che i pod di emittenti del servizio CA possono accedere all'API del servizio CA senza scaricare un file di chiavi per l'account di servizio Google.
- Il flag
Concedi le autorizzazioni di amministratore del cluster al tuo account utente:
kubectl create clusterrolebinding cluster-admin-binding \ --clusterrole cluster-admin \ --user $(gcloud config get-value core/account)
Devi disporre delle autorizzazioni fornite da Kubernetes
cluster-admin
ClusterRole per creare il controllo controllo dell'accesso basato sui ruoli (RBAC) per Cloud Service Mesh e installare lo strumento cert-manager.
Installa il piano di controllo di Anthos Service Mesh
In questo tutorial, installi Cloud Service Mesh gestito per un cluster GKE su Google Cloud, con tutte le risorse in un progetto. Nel tuo ambiente, puoi applicare la soluzione descritta in questo documento utilizzando Cloud Service Mesh gestito o un control plane in cluster.
Cloud Service Mesh offre una serie di opzioni di installazione per diversi scenari. Dopo aver completato questo tutorial, ti consigliamo di consultare la guida all'installazione per selezionare l'opzione più adatta al tuo ambiente.
In Cloud Shell, scarica il file
asmcli
strumento di installazione:curl --location --output asmcli https://storage.googleapis.com/csm-artifacts/asm/asmcli_1.19 chmod +x asmcli
Utilizza
asmcli
per installare il control plane di Cloud Service Mesh.Installa il piano di controllo Cloud Service Mesh:
./asmcli install \ --ca gcp_cas \ --ca_pool projects/PROJECT_ID/locations/CA_LOCATION/caPools/SUBORDINATE_CA_POOL_SIDECARS \ --cluster_location ZONE \ --cluster_name CLUSTER_NAME \ --enable_all \ --enable_registration \ --fleet_id PROJECT_ID \ --managed \ --output_dir asm-files \ --project_id PROJECT_ID \ --verbose
I flag
--ca gcp_cas
e--ca_pool
configurano Cloud Service Mesh dal piano di controllo usa il pool di CA collaterale nel servizio CA per emettere certificati ai proxy sidecar nel mesh.Il flag
--enable_registration
registra il cluster GKE nel parco risorse nel progetto specificato dal flag--fleet_id
. In questo tutorial, il cluster GKE e il parco risorse utilizzano lo stesso progetto.Il flag
--managed
configura un piano di controllo Cloud Service Mesh gestito.Il flag
--output_dir
specifica una directory utilizzata daasmcli
per scaricare i file e le configurazioni necessarie per l'installazione di Cloud Service Mesh. Questi file verranno utilizzati più avanti nel tutorial.
L'installazione richiede diversi minuti. Al termine dell'installazione, consulta l'output seguente:
asmcli: Successfully installed ASM.
Installa il gateway di ingresso
In Cloud Shell, crea uno spazio dei nomi Kubernetes per il gateway di accesso:
kubectl create namespace GATEWAY_NAMESPACE
- GATEWAY_NAMESPACE è il nome dello spazio dei nomi che vuoi utilizzare per il gateway di ingresso. Ad esempio,
istio-ingress
.
- GATEWAY_NAMESPACE è il nome dello spazio dei nomi che vuoi utilizzare per il gateway di ingresso. Ad esempio,
Prenota un indirizzo IP interno statico da utilizzare per il bilanciatore del carico di rete passthrough interno del gateway in entrata:
LOAD_BALANCER_IP=$(gcloud compute addresses create \ asm-ingress-gateway-ilb \ --region REGION \ --subnet default \ --format 'value(address)')
- Sostituisci REGION con la regione contenente la o le zone utilizzate dai nodi del cluster GKE. Ad esempio:
Se il cluster utilizza la zona
us-central1-f
, sostituisci REGION conus-central1
.
Questo comando prenota un indirizzo IP dalla subnet predefinita nella regione in cui specificare.
- Sostituisci REGION con la regione contenente la o le zone utilizzate dai nodi del cluster GKE. Ad esempio:
Se il cluster utilizza la zona
Crea un manifest dell'operatore per il gateway di ingresso:
cat << EOF > ingressgateway-operator.yaml apiVersion: install.istio.io/v1alpha1 kind: IstioOperator metadata: name: ingressgateway-operator annotations: config.kubernetes.io/local-config: "true" spec: profile: empty revision: asm-managed components: ingressGateways: - name: istio-ingressgateway namespace: GATEWAY_NAMESPACE enabled: true k8s: overlays: - apiVersion: apps/v1 kind: Deployment name: istio-ingressgateway patches: - path: spec.template.metadata.annotations value: inject.istio.io/templates: gateway - path: spec.template.metadata.labels.sidecar\.istio\.io/inject value: "true" - path: spec.template.spec.containers[name:istio-proxy] value: name: istio-proxy image: auto service: loadBalancerIP: $LOAD_BALANCER_IP serviceAnnotations: networking.gke.io/load-balancer-type: Internal networking.gke.io/internal-load-balancer-allow-global-access: "true" EOF
Tieni presente quanto segue in merito al manifest dell'operatore:
Il campo
revision
specifica il canale di rilascio Cloud Service Mesh gestito da utilizzare per il piano dati. Modifica il valore di questo campo se utilizzi i canali di rilascio rapido o stabile per il control plane.annotation
,label
eimage
specificati nella sezioneoverlays
attivano l'iniezione automatica della configurazione proxy per il deployment del gateway di ingresso.Il campo
loadBalancerIP
specifica l'indirizzo IP da utilizzare per il bilanciatore del carico. Se rimuovi questo campo dal manifest, il bilanciatore del carico utilizza un indirizzo IP effimero.L'annotazione del servizio
networking.gke.io/load-balancer-type: Internal
sul gateway di ingresso indica che GKE esegue il provisioning di un bilanciatore del carico di rete passthrough interno davanti ai pod del gateway di ingresso. Se rimuovi questa annotazione, esegue invece il provisioning bilanciatore del carico di rete passthrough esterno.L'annotazione facoltativa del servizio
networking.gke.io/internal-load-balancer-allow-global-access: "true"
consente ai client di qualsiasi regione della tua VPC di accedere al bilanciatore del carico di rete passthrough interno. Se rimuovi questa annotazione, il bilanciatore del carico di rete passthrough interno accetta solo il traffico proveniente dai client nella stessa regione della tua VPC.
Crea il manifest di installazione del gateway in ingresso utilizzando il manifest dell'operatore e lo strumento
istioctl
che lo scriptasmcli
ha scaricato durante l'installazione del piano di controllo:./asm-files/istioctl manifest generate \ --filename ingressgateway-operator.yaml \ --output ingressgateway
Installa il gateway in entrata:
kubectl apply --recursive --filename ingressgateway/
Installa lo strumento cert-manager
In Cloud Shell, scarica e applica il manifest di installazione dello strumento cert-manager:
CERT_MANAGER_VERSION=v1.5.4 curl --location --output cert-manager.yaml "https://github.com/jetstack/cert-manager/releases/download/${CERT_MANAGER_VERSION}/cert-manager.yaml" kubectl apply --filename cert-manager.yaml
L'installazione dello strumento cert-manager richiede circa un minuto.
Installa il controller dell'emittente del servizio CA
Il controller dell'emittente del servizio CA consente allo strumento cert-manager di richiedere certificati utilizzando il servizio CA. Il controller utilizza il meccanismo di estensione dello strumento cert-manager per gli emittenti esterni.
In Cloud Shell, crea un account di servizio Google:
gcloud iam service-accounts create CAS_ISSUER_GSA \ --display-name "CA Service issuer for cert-manager"
- CAS_ISSUER_GSA è il nome del servizio Google
. Ad esempio,
cert-manager-ca-service-issuer
.
Il controller emittente di Certificate Authority Service utilizza questo servizio Google per eseguire l'autenticazione alle API Certificate Authority Service.
- CAS_ISSUER_GSA è il nome del servizio Google
. Ad esempio,
Crea un'associazione dei criteri di Identity and Access Management che consenta Account di servizio Google del controller emittente di Certificate Authority Service da richiedere dal pool di CA che contiene la CA subordinata:
gcloud privateca pools add-iam-policy-binding SUBORDINATE_CA_POOL_GATEWAYS \ --location CA_LOCATION \ --member "serviceAccount:CAS_ISSUER_GSA@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \ --role roles/privateca.certificateRequester
Scarica il manifest di installazione del controller di emittenti di Certificate Authority Service:
CAS_ISSUER_VERSION=v0.5.3 curl --location --output ca-service-issuer.yaml "https://github.com/jetstack/google-cas-issuer/releases/download/${CAS_ISSUER_VERSION}/google-cas-issuer-${CAS_ISSUER_VERSION}.yaml"
Crea un'associazione di criteri IAM per consentire
ksa-google-cas-issuer
account di servizio Kubernetes incert-manager
per rappresentare l'account di servizio Google (GSA) utilizzando Federazione delle identità dei carichi di lavoro per GKE:gcloud iam service-accounts add-iam-policy-binding \ CAS_ISSUER_GSA@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com \ --member "serviceAccount:PROJECT_ID.svc.id.goog[cert-manager/ksa-google-cas-issuer]" \ --role roles/iam.workloadIdentityUser
I pod del controller dell'emittente del servizio CA utilizzano l'account di servizio Kubernetes
ksa-google-cas-issuer
.Installa il controller di emittente del servizio CA nel cluster GKE:
kubectl apply --filename ca-service-issuer.yaml
Aggiungi l'annotazione Federazione delle identità per i carichi di lavoro per GKE
iam.gke.io/gcp-service-account
a L'account di servizio Kubernetes utilizzato dall'emittente del servizio CA. pod del controller:kubectl annotate serviceaccount ksa-google-cas-issuer --namespace cert-manager \ "iam.gke.io/gcp-service-account=CAS_ISSUER_GSA@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com"
Questa annotazione informa GKE che l'account di servizio Kubernetes può rubare l'identità dell'account di servizio Google per accedere alle API di Google.
Crea un emittente del certificato
In Cloud Shell, crea e applica un GoogleCASIssuer. manifest:
cat << EOF > gateway-cas-issuer.yaml apiVersion: cas-issuer.jetstack.io/v1beta1 kind: GoogleCASIssuer metadata: name: gateway-cas-issuer namespace: GATEWAY_NAMESPACE spec: caPoolId: SUBORDINATE_CA_POOL_GATEWAYS location: CA_LOCATION project: PROJECT_ID EOF kubectl apply --filename gateway-cas-issuer.yaml
L'emittente consente allo strumento cert-manager di eseguire il provisioning dei certificati dal pool di CA subordinato nello spazio dei nomi del gateway di ingresso
Deployment di un'applicazione di esempio
In questa sezione verifichi che lo strumento cert-manager possa utilizzare il Nucleo di emissione di CA Service per ottenere i certificati da CA Service. Per la verifica, esegui il deployment di un'applicazione di esempio richiedere la configurazione del routing e un certificato per il gateway in entrata.
In Cloud Shell, crea uno spazio dei nomi per l'applicazione di esempio di risorse:
cat << EOF > sample-app-namespace.yaml apiVersion: v1 kind: Namespace metadata: name: APP_NAMESPACE annotations: mesh.cloud.google.com/proxy: '{"managed":"true"}' labels: istio.io/rev: asm-managed EOF kubectl apply --filename sample-app-namespace.yaml
- APP_NAMESPACE è il nome dello spazio dei nomi per
l'applicazione di esempio. Ad esempio,
sample-app
.
L'annotazione
mesh.cloud.google.com/proxy
attiva il piano dati gestito per lo spazio dei nomi.L'etichetta
istio.io/rev: asm-managed
seleziona Canale di rilascio regolare per il piano dati gestito nello spazio dei nomi dell'applicazione di esempio. Modifica il valore di questa etichetta se utilizzi i canali di rilascio rapido o stabile.- APP_NAMESPACE è il nome dello spazio dei nomi per
l'applicazione di esempio. Ad esempio,
Crea una risorsa di deployment per l'applicazione di esempio:
cat << EOF > deployment.yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: hello namespace: APP_NAMESPACE labels: app: hello spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: hello template: metadata: labels: app: hello spec: containers: - image: gcr.io/google-samples/hello-app:1.0 name: hello-app ports: - containerPort: 8080 EOF kubectl apply --filename deployment.yaml
Crea una risorsa di servizio per l'applicazione di esempio:
cat << EOF > service.yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: SERVICE_NAME namespace: APP_NAMESPACE spec: ports: - name: http-hello port: 8080 selector: app: hello type: ClusterIP EOF kubectl apply --filename service.yaml
- SERVICE_NAME è il nome del servizio. Ad esempio,
hello
.
- SERVICE_NAME è il nome del servizio. Ad esempio,
Crea una risorsa del certificato per il nome di dominio
hello.example.com
utilizzando l'emittente del certificato:cat << EOF > certificate.yaml apiVersion: cert-manager.io/v1 kind: Certificate metadata: name: hello-example-com-certificate namespace: GATEWAY_NAMESPACE spec: secretName: hello-example-com-credential commonName: hello.example.com dnsNames: - hello.example.com duration: 24h renewBefore: 8h issuerRef: group: cas-issuer.jetstack.io kind: GoogleCASIssuer name: gateway-cas-issuer EOF kubectl apply --filename certificate.yaml
Lo spazio dei nomi del certificato deve corrispondere allo spazio dei nomi del gateway in entrata. In genere, solo gli amministratori della piattaforma possono modificare le risorse in questo uri nome, poiché le modifiche possono influire sull'intero servizio mesh. Lo strumento cert-manager crea la risorsa Secret per il certificato TLS nello stesso urinome. Ciò significa che gli amministratori di applicazioni non hanno bisogno di allo spazio dei nomi del gateway in entrata.
Puoi aggiungere altri nomi host nell'elenco
dnsNames
del certificato. Questi nomi host sono inclusi nel certificato come Nomi alternativi dell'oggetto (SAN).Crea una risorsa Gateway per l'applicazione di esempio:
cat << EOF > gateway.yaml apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: Gateway metadata: name: GATEWAY_NAME namespace: GATEWAY_NAMESPACE spec: selector: istio: ingressgateway servers: - hosts: - APP_NAMESPACE/hello.example.com port: name: https-hello number: 443 protocol: HTTPS tls: credentialName: hello-example-com-credential mode: MUTUAL EOF kubectl apply --filename gateway.yaml
- GATEWAY_NAME è il nome del gateway. Ad esempio,
hello
. - Il campo
credentialName
nel gateway corrisponde al camposecretName
nel certificato. Lo strumento cert-manager crea un segreto Kubernetes con il certificato TLS dal servizio CA. Questo certificato consente al gateway di ingresso di terminare il traffico TLS destinato ahello.example.com
.
Il file manifest del gateway specifica TLS RECIPROCO (mTLS). Se vuoi configurare il gateway per il protocollo TLS normale, imposta il protocollo del gateway a
SIMPLE
.- GATEWAY_NAME è il nome del gateway. Ad esempio,
Crea una risorsa VirtualService per l'applicazione di esempio:
cat << EOF > virtual-service.yaml apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: VirtualService metadata: name: hello namespace: APP_NAMESPACE spec: hosts: - hello.example.com gateways: - GATEWAY_NAMESPACE/GATEWAY_NAME http: - route: - destination: host: SERVICE_NAME port: number: 8080 EOF kubectl apply --filename virtual-service.yaml
Gateway e VirtualService utilizzano spazi dei nomi diversi. Questo pattern comune limita le modifiche al routing basato su host nel gateway dalla piattaforma amministratori con autorizzazioni per modificare le risorse nel traffico in entrata dello spazio dei nomi del gateway.
Gli amministratori di applicazioni con le autorizzazioni per modificare il servizio VirtualService nella lo spazio dei nomi dell'applicazione di esempio può modificare il routing in base ad altri campi di richiesta, come percorso URL, senza coordinarsi con gli amministratori della piattaforma.
Se vuoi esplorare altre opzioni di configurazione, leggi la documentazione dell'API per le risorse Certificate, Gateway e VirtualService.
Puoi applicare criteri di autenticazione e autorizzazione al traffico che entra nel mesh di servizi attraverso il gateway in entrata. A tale scopo, leggi la documentazione delle API Istio PeerAuthentication e AuthorizationPolicy.
Verificare la soluzione
In questa sezione verifichi di poter inviare richieste HTTPS utilizzando mTLS all'applicazione di esempio dall'esterno del service mesh. Per eseguire la verifica, crea un Per l'istanza VM di Compute Engine, richiedi un certificato TLS del client CA Service e utilizzare questo certificato per autenticare la richiesta all'applicazione di esempio.
Devi disporre dell'accesso SSH all'istanza VM. La rete predefinita include una regola firewall che consente l'accesso SSH. Se non disponi dell'accesso SSH, consulta la documentazione delle regole firewall per creare una regola firewall che consenta le connessioni TCP in entrata sulla porta 22.
In Cloud Shell, crea un account di servizio Google:
gcloud iam service-accounts create CLIENT_VM_GSA \ --display-name "CA Service tutorial VM instance service account"
- CLIENT_VM_GSA è il nome del servizio Google
. Ad esempio,
cas-tutorial-client
.
Assegni questo account di servizio Google alla VM di Compute Engine in esecuzione in un'istanza Compute Engine.
- CLIENT_VM_GSA è il nome del servizio Google
. Ad esempio,
Concedi il ruolo CA Service Certificate Requester al pool CA secondario dei gateway all'account di servizio Google:
gcloud privateca pools add-iam-policy-binding SUBORDINATE_CA_POOL_GATEWAYS \ --location CA_LOCATION \ --member "serviceAccount:CLIENT_VM_GSA@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \ --role roles/privateca.certificateRequester
Questo ruolo fornisce le autorizzazioni per richiedere certificati dal pool di CA.
Crea un'istanza VM Compute Engine nella stessa VPC del cluster GKE:
gcloud compute instances create cas-tutorial-client \ --scopes cloud-platform \ --service-account CLIENT_VM_GSA@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com \ --zone ZONE
L'istanza VM richiede l'ambito
cloud-platform
per accedere all'API CA Service.Salva l'indirizzo IP del bilanciatore del carico di rete passthrough interno del gateway in entrata in un file:
kubectl get services istio-ingressgateway \ --namespace GATEWAY_NAMESPACE \ --output jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}' > ilb-ip.txt
Salva il certificato di chiave pubblica della tua CA radice in un file:
gcloud privateca roots describe ROOT_CA \ --location CA_LOCATION \ --pool ROOT_CA_POOL \ --format 'value(pemCaCertificates)' > root-ca-cert.pem
Copia il certificato CA radice e il file contenente l'indirizzo IP del Bilanciatore del carico di rete passthrough interno del gateway in entrata all'istanza VM:
gcloud compute scp root-ca-cert.pem ilb-ip.txt cas-tutorial-client:~ \ --zone ZONE
Connettiti all'istanza VM tramite SSH:
gcloud compute ssh cas-tutorial-client --zone ZONE
Esegui il resto dei comandi di questa sezione dalla sessione SSH.
Installa i pacchetti
ca-certificates
ecoreutils
, nonchécurl
,openssl
ejq
a riga di comando:sudo apt-get update --yes sudo apt-get install --yes ca-certificates coreutils curl jq openssl
Crea una coppia di chiavi per il certificato TLS del client:
openssl genrsa -out private-key.pem 2048 openssl rsa -in private-key.pem -pubout -out public-key.pem
Esegui una query sul server di metadati per ricevere l'email indirizzo dell'identità dell'account di servizio Google collegata all'istanza VM:
GSA_EMAIL=$(curl --silent --header "Metadata-Flavor: Google" http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/service-accounts/default/email)
Crea un file JSON da utilizzare come corpo della richiesta quando Richiesta di un certificato TLS client dall'API Certificate Authority Service:
cat << EOF > request.json { "config": { "publicKey": { "format": "PEM", "key": "$(base64 --wrap 0 public-key.pem)" }, "subjectConfig": { "subject": { "commonName": "$(hostname --short)", "organization": "Example Organization" }, "subjectAltName": { "dnsNames": [ "$(hostname --fqdn)" ], "emailAddresses": [ "$GSA_EMAIL" ] } }, "x509Config": { "caOptions": { "isCa": false }, "keyUsage": { "baseKeyUsage": { "digitalSignature": true, "keyEncipherment": true }, "extendedKeyUsage": { "clientAuth": true } } } }, "lifetime": "86400s" } EOF
Per saperne di più sui campi nella sezione relativa alla configurazione, consulta
CertificateConfig
nella documentazione dell'API CA Service.Richiedi un token di accesso OAuth 2.0 dal server di metadati:
TOKEN=$(curl --silent --header "Metadata-Flavor: Google" http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/service-accounts/default/token | jq --raw-output ".access_token")
Questo token di accesso fornisce le autorizzazioni concesse all'account servizio Google associato all'istanza VM.
Richiedi un certificato TLS client dall'API CA Service e memorizza il corpo della risposta in un file:
curl --silent --request POST \ --header "Authorization: Bearer $TOKEN" \ --header "Content-Type: application/json" \ --data @request.json \ --output response.json \ "https://privateca.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/CA_LOCATION/caPools/SUBORDINATE_CA_POOL_GATEWAYS/certificates"
Il comando utilizza il token di accesso per autenticare la richiesta API.
Salva il certificato client e la catena di certificati in un file:
jq --raw-output --join-output ".pemCertificate , .pemCertificateChain[]" response.json > client-cert-chain.pem
Utilizza
curl
per inviare una richiesta HTTPS dall'istanza VM all'applicazione di esempio:curl --cert client-cert-chain.pem --key private-key.pem \ --cacert root-ca-cert.pem \ --resolve hello.example.com:443:$(cat ilb-ip.txt) \ --silent https://hello.example.com | head -n1
L'output è il seguente:
Hello, world!
Questa risposta mostra che
curl
ha inviato la richiesta HTTPS utilizzando mTLS. L'applicazione di esempio ha risposto con il messaggio visualizzato nell'output del terminale.Il comando
curl
esegue queste operazioni:I flag
--cert
e--key
indicano acurl
di utilizzare il client TLS e la chiave privata per autenticare la richiesta. Il cliente il file del certificato contiene la catena completa di certificati, provenienti dal client il certificato alla CA radice.Il flag
--cacert
indica acurl
di verificare che la CA radice che hai creato in questo tutorial, o una delle sue CA subordinate, ha inviato certificato.Se ometti questo flag,
curl
tenta di verificare il certificato del server utilizzando il bundle CA predefinito del tuo sistema operativo, ad esempio il pacchettoca-certificates
su Debian. La verifica non va a buon fine perché il bundle CA predefinito non include la CA principale creata in questo tutorial.Il flag
--resolve
indica acurl
di utilizzare l'IP del bilanciatore del carico di rete passthrough interno come destinazione per le richieste di ospitarehello.example.com
su dalla porta 443.Se ometti questo flag,
curl
tenta di utilizzare il DNS per risolvere il nome hosthello.example.com
. La risoluzione DNS non riesce perché non è presente un DNS relativa a questo nome host.Nel tuo ambiente, ti consigliamo di creare un record DNS A che indichi l'indirizzo IP del bilanciatore di carico di rete passthrough interno (
$LOAD_BALANCER_IP
). Crea questo record utilizzando Cloud DNS, seguendo la documentazione sulla gestione dei record.Il flag
--silent
elimina la segnalazione dello stato di avanzamento del download delle risposte nel nel terminale.La pipeline di comando invia l'output curl a
head -n1
. Il risultato è che il risultato nel terminale include solo la prima riga del corpo della risposta.
Esci dalla sessione SSH:
exit
In questa sezione, hai richiesto un certificato TLS client direttamente dal API CA Service. Nella situazione in cui il client è il traffico in uscita gateway di un altro mesh di servizi in un cluster Kubernetes separato, puoi utilizzare lo strumento cert-manager e l'emittente di Certificate Authority Service con la stessa CA radice per fornire certificati client al gateway in uscita.
In altre situazioni, puoi utilizzare strumenti come Hashicorp Vault, Terraform o
gcloud
per richiedere certificati TLS client per i carichi di lavoro al di fuori della rete mesh di servizi. Per saperne di più, consulta la documentazione di CA Service per le soluzioni di esempio e la documentazione di gcloud
per CA Service.
(Facoltativo) Aggiungi i certificati CA all'archivio attendibile
Questa sezione facoltativa mostra come aggiungere certificati CA all'archivio dei certificati CA attendibili per la distribuzione Debian di Linux. Queste istruzioni si applicano anche alle distribuzioni derivate da Debian, come Ubuntu.
Se aggiungi i certificati CA a questo archivio, non devi specificare
il percorso dei certificati CA attendibili durante l'invio di richieste HTTPS utilizzando curl
;
Python, Go e Ruby.
Connettiti all'istanza VM tramite SSH:
gcloud compute ssh cas-tutorial-client --zone ZONE
Esegui il resto dei comandi di questa sezione dalla sessione SSH.
Copia il certificato CA radice nella directory
/usr/local/share/ca-certificates
e assicurati che il file abbia l'estensione.crt
:sudo cp root-ca-cert.pem /usr/local/share/ca-certificates/cas-rootca.crt
Imposta i permessi dei file in modo che tutti gli utenti possano leggere il file del certificato CA principale:
sudo chmod 644 /usr/local/share/ca-certificates/cas-rootca.crt
Esegui
update-ca-certificates
. script:sudo update-ca-certificates
Questo script aggiunge il certificato all'insieme di certificati attendibili nella directory
/etc/ssl/certs
e al file/etc/ssl/certs/ca-certificates.crt
.L'output è il seguente:
Updating certificates in /etc/ssl/certs... 1 added, 0 removed; done. Running hooks in /etc/ca-certificates/update.d... done.
Utilizza
curl
per inviare una richiesta HTTPS dall'istanza VM all'applicazione di esempio:curl --cert client-cert-chain.pem --key private-key.pem \ --resolve hello.example.com:443:$(cat ilb-ip.txt) \ --silent https://hello.example.com | head -n1
L'output è il seguente:
Hello, world!
Questa risposta mostra che
curl
ha inviato la richiesta HTTPS utilizzando mTLS e convalidato il certificato TLS del server dal gateway in entrata utilizzando dell'archivio certificati CA predefinito.Esci dalla sessione SSH:
exit
Risoluzione dei problemi
Se il controller emittente del servizio CA non crea il protocollo TLS secret del certificato, visualizza i log dell'emittente del servizio CA un controller:
kubectl logs deployment/google-cas-issuer --namespace cert-manager
In caso di problemi durante l'installazione di Cloud Service Mesh,
esegui lo strumento asmcli
per convalidare il tuo progetto Cloud e il cluster GKE.
Se riscontri altri problemi con questo tutorial, ti consigliamo di consultare questi documenti:
- Domande frequenti sul servizio CA
- Procedura dettagliata per la risoluzione dei problemi di Cloud Service Mesh
- Risolvere i problemi di Cloud Service Mesh gestito
- Problemi comuni delle operazioni di Istio
- Risoluzione dei problemi di GKE
- Risoluzione dei problemi dei cluster Kubernetes
Esegui la pulizia
Per evitare che al tuo account Google Cloud vengano addebitati costi continui per le risorse usate in questo tutorial, puoi eliminare il progetto le singole risorse.
Elimina il progetto
In Cloud Shell, elimina il progetto:
gcloud projects delete PROJECT_ID
Elimina le risorse
Se vuoi mantenere il progetto Google Cloud utilizzato in questo tutorial, elimina le singole risorse:
In Cloud Shell, annulla la registrazione del cluster GKE da GKE Hub:
gcloud container hub memberships unregister CLUSTER_NAME \ --gke-cluster ZONE/CLUSTER_NAME
Elimina il cluster GKE:
gcloud container clusters delete CLUSTER_NAME \ --zone ZONE --async --quiet
Elimina le associazioni dei criteri IAM nel pool di CA secondario:
gcloud privateca pools remove-iam-policy-binding SUBORDINATE_CA_POOL_GATEWAYS \ --location CA_LOCATION \ --member "serviceAccount:CAS_ISSUER_GSA@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \ --role roles/privateca.certificateRequester gcloud privateca pools remove-iam-policy-binding SUBORDINATE_CA_POOL_GATEWAYS \ --location CA_LOCATION \ --member "serviceAccount:CLIENT_VM_GSA@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \ --role roles/privateca.certificateRequester
Disabilita e pianifica l'eliminazione delle CA subordinate e della CA radice:
gcloud privateca subordinates disable SUBORDINATE_CA_GATEWAYS \ --location CA_LOCATION \ --pool SUBORDINATE_CA_POOL_GATEWAYS \ --quiet gcloud privateca subordinates delete SUBORDINATE_CA_GATEWAYS \ --location CA_LOCATION \ --pool SUBORDINATE_CA_POOL_GATEWAYS \ --ignore-active-certificates \ --quiet gcloud privateca subordinates disable SUBORDINATE_CA_SIDECARS \ --location CA_LOCATION \ --pool SUBORDINATE_CA_POOL_SIDECARS \ --quiet gcloud privateca subordinates delete SUBORDINATE_CA_SIDECARS \ --location CA_LOCATION \ --pool SUBORDINATE_CA_POOL_SIDECARS \ --ignore-active-certificates \ --quiet gcloud privateca roots disable ROOT_CA \ --location CA_LOCATION \ --pool ROOT_CA_POOL \ --quiet gcloud privateca roots delete ROOT_CA \ --location CA_LOCATION \ --pool ROOT_CA_POOL \ --ignore-active-certificates \ --quiet
Elimina l'associazione dei criteri IAM per Account di servizio Google controller emittente del servizio CA:
gcloud iam service-accounts remove-iam-policy-binding \ CAS_ISSUER_GSA@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com \ --member "serviceAccount:PROJECT_ID.svc.id.goog[cert-manager/ksa-google-cas-issuer]" \ --role roles/iam.workloadIdentityUser
Elimina gli account di servizio Google:
gcloud iam service-accounts delete --quiet \ CAS_ISSUER_GSA@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com gcloud iam service-accounts delete --quiet \ CLIENT_VM_GSA@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com
Elimina l'indirizzo IP del bilanciatore del carico riservato:
gcloud compute addresses delete asm-ingress-gateway-ilb \ --region REGION --quiet
Elimina l'istanza VM di Compute Engine:
gcloud compute instances delete cas-tutorial-client \ --zone ZONE --quiet
Passaggi successivi
- Consulta altre guide pratiche su Certificate Authority Service.
- Scopri di più su Cloud Service Mesh, una suite basata su Istio che consente di monitorare e gestire un mesh di servizi affidabile on-premise e su Google Cloud.
- Consulta le guide pratiche di Cloud Service Mesh.