Cloud Service Mesh 示例：授权

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在本教程中，您将了解什么是授权，以及如何在示例应用上为 Cloud Service Mesh 启用授权，继而了解如何为微服务启用授权政策。您将创建一个 AuthorizationPolicy 来 DENY（拒绝）对微服务的访问，然后再创建一个 AuthorizationPolicy 来 ALLOW（允许）对微服务的特定访问。

什么是授权？

身份验证流程用于验证服务的身份，即服务是否具备自己声明的身份。授权流程则用于验证权限，即确定此服务是否有权执行某项操作。身份是这一概念的基础。使用 Cloud Service Mesh 时，可通过 AuthorizationPolicies 控制网格内工作负载之间的通信，以提高安全性和访问控制。

微服务架构需跨网络边界进行调用，因此基于 IP 的传统防火墙规则通常不足以保护工作负载之间的访问。使用 Cloud Service Mesh 时，您可以按如下方式设置授权规则：

• 控制对网格内工作负载（无论是工作负载间还是最终用户到工作负载）的访问
• 根据需要定制更宽泛或更精细的政策。如需深入了解如何配置政策以及实现相关最佳实践，请参阅 Cloud Service Mesh 中的授权。

费用

本教程使用 Google Cloud 的以下收费组件：

• GKE
• Cloud Service Mesh

完成本教程后，您可以删除所创建的资源以避免持续产生费用。如需了解详情，请参阅清理。

准备工作

• 确保您的项目已启用了“结算”功能。

• 在 GKE 集群上预配托管式 Cloud Service Mesh。有多种安装方法可供使用：

  • Fleet API

  • Google Cloud 控制台界面

注意 ：请确保您满足 Cloud Service Mesh 的相应集群要求。

• 克隆代码库：

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

部署入站流量网关

1. 将 kubectl 的当前上下文设置为相应集群：

   注意：如果集群是区域级集群，请使用 --region 取代 --zone。

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

2. 为入站流量网关创建命名空间：

   kubectl create namespace asm-ingress
   

3. 启用用于注入的命名空间。所需步骤取决于您的 Cloud Service Mesh 类型（代管式或集群内）：

   代管式

   将 asm-managed 修订版本标签应用于命名空间：

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

   此标签对应于 Cloud Service Mesh 版本当前托管的 Cloud Service Mesh 发布渠道。

   集群内

   1. 使用以下命令查找 istiod 的修订版本标签：

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

   2. 将修订版本标签应用于命名空间。在以下命令中，REVISION 是您在上一步中记下的 istiod 修订版本标签的值。

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

4. 在 anthos-service-mesh-samples 代码库中部署示例网关：

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

   预期输出：

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

部署 Online Boutique 示例应用

1. 将 kubectl 的当前上下文设置为相应集群（如果尚未设置）：

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

2. 为示例应用创建命名空间：

   kubectl create namespace onlineboutique
   

3. 为 onlineboutique 命名空间添加标签以自动注入 Envoy 代理。按照相关步骤启用自动边车注入。

4. 部署示例应用、前端的 VirtualService 以及工作负载的服务账号。在本教程中，您将部署 Online Boutique，这是一个微服务演示版应用。

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

查看服务

1. 查看 onlineboutique 命名空间中的 Pod：

   kubectl get pods -n onlineboutique
   

   预期输出：

   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
   

   应用的所有 Pod 都应启动并运行，READY 列中应显示 2/2。这表示 Pod 已成功注入 Envoy 边车代理。 如果几分钟后没有显示 2/2，请查看问题排查指南。

2. 获取外部 IP 并将其设置为变量：

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

   您将看到类似如下所示的输出：

   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. 在网络浏览器中访问 EXTERNAL-IP 地址。您应该会在浏览器中看到 Online Boutique 商店。

   

工作负载的 DenyAll 授权

本部分将添加一个 AuthorizationPolicy，以拒绝发送到货币转换服务的所有传入流量。AuthorizationPolicies 的工作原理是将 AuthorizationPolicies 转换为 Envoy 可读的配置，并将配置应用于边车代理。这使 Envoy 代理能够授权或拒绝对服务的传入请求。

1. 将一个 AuthorizationPolicy 应用于 currencyservice。请注意 YAML 文件中 currencyservice 标签的匹配项。

   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. 请尝试访问您网关的 EXTERNAL-IP，以在网络浏览器中查看 Online Boutique。您应该会看到来自 currency service 的授权错误（500 内部服务错误）。

   

查看边车代理日志

如需了解边车代理的执行情况，您可以查看 Pod 中的日志。

1. 获取 currencyservice Pod 的名称：

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

2. 将 Envoy 代理设置为启用跟踪记录级别的日志。默认情况下，日志中不会记录被阻止的授权调用：

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

   预期输出：active loggers: admin: trace alternate_protocols_cache: trace ... tracing: trace upstream: trace udp: trace wasm: trace

3. 使用 curl 将流量发送到您的 EXTERNAL_IP，以生成日志：

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

4. 查看 istio-proxy 中基于角色的访问权限控制 (RBAC) 相关的日志：

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

   预期输出：

   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]
     ```
   

您应该会在日志中看到一条 enforced denied 消息，显示 currencyservice 已设置为屏蔽入站请求。

允许受限访问

您也可以设置允许访问部分工作负载，而不是设置 DENYALL 政策。因为在有的微服务架构中，您可能会希望确保只有已获授权的服务才能相互通信。

在本部分中，您将允许 frontend 和 checkout 服务与 currency 服务进行通信。

1. 在下面的文件中，您可以看到一个特定的 source.principal（客户端）已被允许访问 currencyservice：

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"]

应用政策：

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

1. 在网络浏览器中访问 EXTERNAL-IP，您现在应该可以访问 Online Boutique。

清理

为避免因本教程中使用的资源导致您的 Google Cloud 账号产生费用，请删除包含这些资源的项目，或者保留项目但删除各个资源。

为避免系统因本教程中使用的资源而导致您的 Google Cloud 账号继续产生费用，您可以删除项目或删除各个资源。

删除项目

警告：删除项目会产生以下影响：

• 项目中的所有内容都会被删除。如果您在本教程使用现有项目，则删除该项目后，还将删除您已在该项目中完成的其他所有工作。
• 自定义项目 ID 丢失。创建此项目时，您可能创建了要在将来使用的自定义项目 ID。 要保留使用该项目 ID 的网址（例如 appspot.com 网址），请删除项目内的所选资源，而不是删除整个项目。

在 Cloud Shell 中，删除项目：

gcloud projects delete PROJECT_ID

删除资源

• 如果您希望保留集群并移除 Online Boutique 示例，请执行以下操作：

  1. 删除应用命名空间：

     kubectl delete namespace onlineboutique
     

     预期输出：

     namespace "onlineboutique" deleted
     

  2. 删除入站流量网关命名空间：

     kubectl delete namespace asm-ingress
     

     预期输出：

     amespace "asm-ingress" deleted
     

• 如果您想防止产生额外费用，请删除集群：

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

后续步骤

• 如需查看有关如何配置 PeerAuthentication 政策的一般指南，请参阅配置传输安全性。
• 学习关于如何使用 Cloud Service Mesh、Config Sync 和 Policy Controller 增强应用的安全性的教程，改善集群和应用的安全状况。
• 通过监控网格安全功能探索网格的安全信息中心。
• 通过配置授权政策高级功能深入了解授权政策。
• 熟悉 Cloud Service Mesh 安全最佳实践。