Cloud Service Mesh の例: 承認

---

このチュートリアルでは、認可とは何かを説明し、マイクロサービスに対して認可ポリシーを有効にする方法を説明するために、Cloud Service Mesh を使用してサンプル・アプリケーションで認可を有効にする方法を説明します。マイクロサービスへのアクセスを DENY（拒否）する AuthorizationPolicy を作成してから、特定のマイクロサービスへのアクセスを ALLOW（許可）する AuthorizationPolicy 作成します。

認可とは

認証では本人確認（このサービスを使用する人は自分を誰だと言っているかの確認）を行います。認可では権限を確認（このサービスで何が許可されているのかの確認）を行います。ID はこの考え方の根幹を担っています。Cloud Service Mesh を使用すると、AuthorizationPolicies によってメッシュ内のワークロード間通信が可能になり、セキュリティとアクセスの向上のために制御されます。

マイクロサービス アーキテクチャでは、ネットワークの境界を越えて呼び出しが行われ、従来の IP ベースのファイアウォール ルールではワークロード間のアクセスを保護するのに不十分であることがよくあります。Cloud Service Mesh では、認可ルールを次のように設定できます。

• メッシュ内のワークロードへのアクセス（ワークロード間またはエンドユーザーからワークロード間）の制御
• ニーズに応じて、幅広く（または細かく）ポリシーを定義します。ポリシーとベスト プラクティスの構成の詳細を確認するには、Cloud Service Mesh による認可をご覧ください。

費用

このチュートリアルでは、課金対象である次の Google Cloud コンポーネントを使用します。

• GKE
• Cloud Service Mesh

このチュートリアルの終了後に作成したリソースを削除すれば、それ以上の請求は発生しません。詳細については、クリーンアップをご覧ください。

始める前に

• プロジェクトの課金を有効にします。

• GKE クラスタにマネージド Cloud Service Mesh をプロビジョニングします。サポートされている設定方法は次のとおりです。

  • Fleet API

  • Google Cloud コンソール UI

注: Cloud Service Mesh に適したクラスタ要件があることを確認してください。

• リポジトリのクローンを作成します。

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

Ingress ゲートウェイをデプロイする

1. kubectl の現在のコンテキストをクラスタに設定します。

   注: クラスタがリージョン クラスタの場合は、--zone ではなく --region を使用します。

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

2. Ingress ゲートウェイの名前空間を作成します。

   kubectl create namespace asm-ingress
   

3. インジェクションの名前空間を有効にします。手順は Cloud Service Mesh のタイプ（マネージドまたはクラスタ内のいずれか）によって異なります。

   管理対象

   asm-managed リビジョン ラベルを名前空間に適用します。

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

   このラベルは、Cloud Service Mesh バージョンの現在のマネージド Cloud Service Mesh のリリース チャンネルに対応します。

   クラスタ内

   1. 次のコマンドを使用して、istiod のリビジョン ラベルを探します。

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

   2. リビジョン ラベルを名前空間に適用します。次のコマンドで、REVISION は前の手順でメモした istiod リビジョン ラベルの値です。

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

4. anthos-service-mesh-samples リポジトリにサンプル ゲートウェイをデプロイします。

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

   予想される出力:

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

Online Boutique サンプル アプリケーションをデプロイする

1. まだ行っていない場合は、kubectl の現在のコンテキストをクラスタに設定します。

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

2. サンプル アプリケーションの名前空間を作成します。

   kubectl create namespace onlineboutique
   

3. Envoy プロキシを自動的に挿入するには、onlineboutique 名前空間にラベルを付けます。自動サイドカー インジェクションを有効にする手順を行います。

4. サンプルアプリ、フロントエンド用の VirtualService、ワークロードのサービス アカウントをデプロイします。このチュートリアルでは、マイクロサービス デモアプリである Online Boutique をデプロイします。

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

サービスを表示する

1. onlineboutique Namespace の Pod を表示します。

   kubectl get pods -n onlineboutique
   

   予想される出力:

   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
   

   アプリケーションのすべての Pod が稼働状態になり、READY 列に 2/2 が入力されます。これは、Pod に Envoy サイドカー プロキシが正常に挿入されたことを示します。 数分経っても 2/2 が表示されない場合は、トラブルシューティング ガイドをご覧ください。

2. 外部 IP を取得して、変数に設定します。

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

   次のような出力が表示されます。

   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. ウェブブラウザで EXTERNAL-IP のアドレスにアクセスします。ブラウザに Online Boutique のショップが表示されます。

   

ワークロードの DenyAll 認可

このセクションでは、AuthorizationPolicy を追加して通貨サービスへのすべての受信トラフィックを拒否します。AuthorizationPolicies は、AuthorizationPolicies を Envoy で読み取り可能な構成に変換し、その構成をサイドカー プロキシに適用することで機能します。これにより、Envoy プロキシはサービスへの受信リクエストを認可または拒否できます。

1. AuthorizationPolicy を currencyservice に適用します。YAML ファイルの currencyservice というラベルが一致していることに注意してください。

   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. ゲートウェイの EXTERNAL-IP にアクセスして、ウェブブラウザで Online Boutique を表示してみます。currency service からの認可エラー（500 内部サービスエラー）が表示されます。

   

サイドカー プロキシのログを観察する

サイドカー プロキシで何が起こっているかを確認するには、Pod のログを確認します。

1. currencyservice Pod の名前を取得します。

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

2. トレースレベルのログを許可するように Envoy プロキシを設定します。デフォルトでは、ブロックされた認可呼び出しはログに記録されません。

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

   予想される出力: active loggers: admin: trace alternate_protocols_cache: trace ... tracing: trace upstream: trace udp: trace wasm: trace

3. curl を使用して EXTERNAL_IP にトラフィックを送信し、ログを生成します。

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

4. istio-proxy でロールベースのアクセス制御（RBAC）関連のログを表示します。

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

   予想される出力:

   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]
     ```
   

ログに enforced denied というメッセージが出力されます。これは、currencyservice が受信リクエストをブロックするように設定されていることを表しています。

制限付きアクセスを許可する

DENYALL ポリシーの代わりに、特定のワークロードのみを許可するように接続を設定できます。これは、認可されたサービス間の通信のみを許可するマイクロサービス アーキテクチャに関連します。

このセクションでは、frontend と checkout サービスが currency サービスと通信できるようにします。

1. 次のファイルでは、特定の source.principal（クライアント）が currencyservice へのアクセス許可リストに登録されています。

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"]

ポリシーを適用します。

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

1. ウェブブラウザで EXTERNAL-IP にアクセスすると、Online Boutique にアクセスできるようになります。

クリーンアップ

このチュートリアルで使用したリソースについて、Google Cloud アカウントに課金されないようにするには、リソースを含むプロジェクトを削除するか、プロジェクトを維持して個々のリソースを削除します。

このチュートリアルで使用したリソースについて、これ以降 Google Cloud アカウントに課金されないようにするには、プロジェクトを削除するか、個々のリソースを削除します。

プロジェクトの削除

注意: プロジェクトを削除すると、次のような影響があります。

• プロジェクト内のすべてのものが削除されます。このチュートリアルで既存のプロジェクトを使用した場合、それを削除すると、そのプロジェクトで行った他の作業もすべて削除されます。
• カスタム プロジェクト ID が失われます。このプロジェクトを作成したときに、将来使用するカスタム プロジェクト ID を作成した可能性があります。appspot.com URL など、プロジェクト ID を使用する URL を保持するには、プロジェクト全体を削除するのではなく、プロジェクト内の選択したリソースを削除します。

Cloud Shell で、プロジェクトを削除します。

gcloud projects delete PROJECT_ID

リソースを削除する

• クラスタを維持して Online Boutique のサンプルを削除するには:

  1. アプリケーションの名前空間を削除します。

     kubectl delete namespace onlineboutique
     

     予想される出力:

     namespace "onlineboutique" deleted
     

  2. Ingress ゲートウェイの Namespace を削除します。

     kubectl delete namespace asm-ingress
     

     予想される出力:

     amespace "asm-ingress" deleted
     

• 追加料金の発生を回避するには、クラスタを削除します。

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

次のステップ

• PeerAuthentication ポリシーの構成に関する一般的なガイドについては、トランスポートのセキュリティの構成をご覧ください。
• Cloud Service Mesh、Config Sync、Policy Controller を使用してアプリのセキュリティを強化する方法に関するこのチュートリアルで、クラスタとアプリケーションのセキュリティ ポスチャーを改善します。
• メッシュ セキュリティをモニタリングするで、メッシュのセキュリティ ダッシュボードを確認します。
• 認可ポリシーの高度な機能を構成するで、認可ポリシーの詳細を確認します。
• Cloud Service Mesh のセキュリティ ベスト プラクティスについて十分に理解します。