Cloud Service Mesh am Beispiel: Autorisierung

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

Was ist Autorisierung?

Bei der Authentifizierung wird eine Identität überprüft: Ist dieser Dienst das, was er vorgibt zu sein? Bei der Autorisierung wird die Berechtigung überprüft: Darf dieser Dienst das tun? Identität ist für diese Idee von grundlegender Bedeutung. Mit Cloud Service Mesh können Sie AuthorizationPolicies die Kommunikation zwischen Arbeitslasten in Ihrem Mesh steuern, um die Sicherheit und den Zugriff zu verbessern.

In einer Mikrodienstarchitektur, in der Aufrufe über Netzwerkgrenzen hinweg erfolgen, sind herkömmliche IP-basierte Firewallregeln oft nicht ausreichend, um den Zugriff zwischen Arbeitslasten zu sichern. Mit Cloud Service Mesh können Sie Autorisierungsregeln für Folgendes festlegen:

• Zugriff auf Arbeitslasten innerhalb Ihres Mesh steuern, entweder zwischen Arbeitslasten oder zwischen Endnutzern und Arbeitslasten
• Sie können Richtlinien je nach Bedarf allgemein oder detailliert definieren. Eine ausführliche Erklärung zur Konfiguration von Richtlinien und Best Practices finden Sie unter Autorisierung mit Cloud Service Mesh.

Kosten

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

• GKE
• Cloud 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 Ihr Projekt aktiviert ist.

• Verwaltetes Cloud Service Mesh in einem GKE-Cluster bereitstellen Es gibt verschiedene unterstützte Einrichtungsmethoden:

  • Fleet API

  • Google Cloud Console-UI

Hinweis: Achten Sie darauf, dass Sie die entsprechenden Clusteranforderungen für Cloud Service Mesh erfüllen.

• Klonen Sie das Repository:

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

Ingress-Gateway bereitstellen

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 Cloud Service Mesh-Typ ab (entweder verwaltet oder im Cluster):

   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 dem aktuellen Release-Kanal des verwalteten Cloud Service Mesh für die Cloud 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 Beispiel-Gateway im anthos-service-mesh-samples-Repository 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 den aktuellen Kontext für kubectl auf den Cluster fest, falls Sie das noch nicht getan haben:

   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 unter Automatische Sidecar-Einfügung aktivieren.

4. Stellen Sie die Beispielanwendung, das VirtualService für das Frontend und Dienstkonten für die Arbeitslasten bereit. In dieser Anleitung stellen Sie die Mikrodienst-Demo-Anwendung „Online Boutique“ bereit.

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

Ihre Dienste ansehen

1. Rufen Sie die Pods im Namespace onlineboutique auf:

   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 noch nicht angezeigt wird, lesen Sie den Leitfaden 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. Der Online Boutique-Shop sollte in Ihrem Browser angezeigt werden.

   

DenyAll-Autorisierung für eine Arbeitslast

In diesem Abschnitt wird eine AuthorizationPolicy hinzugefügt, um allen eingehenden Traffic an den Währungsdienst zu verweigern. AuthorizationPolicies funktioniert, indem AuthorizationPolicies in von Envoy lesbare Konfigurationen umgewandelt und die Konfigurationen auf Ihre Sidecar-Proxys angewendet werden. So 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, über die EXTERNAL-IP Ihres Gateways auf Online Boutique im Webbrowser zuzugreifen. Von currency service sollte ein Autorisierungsfehler (500 Interner Dienstfehler) angezeigt werden.

   

Sidecar-Proxy-Logs beobachten

Wenn Sie sehen möchten, was im Sidecar-Proxy passiert, können Sie die Logs im Pod prüfen.

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

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

2. Legen Sie den Envoy-Proxy so fest, dass Protokolle auf Trace-Ebene zulässig sind. Blockierte Autorisierungsanfragen werden standardmäßig 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 Ihre EXTERNAL_IP zu senden und Protokolle zu generieren:

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

4. Rufen Sie die Logs zur rollenbasierten Zugriffssteuerung (Role-Based Access Control, RBAC) in Ihrem Istio-Proxy auf:

   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 Protokollen sollte eine enforced denied-Meldung angezeigt werden, aus der hervorgeht, dass currencyservice so konfiguriert ist, dass eingehende Anfragen blockiert werden.

Eingeschränkten Zugriff zulassen

Anstatt einer DENYALL-Richtlinie können Sie den Zugriff für bestimmte Arbeitslasten zulassen. Dies ist in einer Mikrodienstarchitektur relevant, in der Sie dafür sorgen möchten, dass nur autorisierte Dienste miteinander kommunizieren können.

In diesem Abschnitt aktivieren Sie die Kommunikation zwischen den Diensten frontend und checkout und dem Dienst currency.

1. In der folgenden Datei ist zu sehen, dass ein bestimmter source.principal(Client) auf die Zulassungsliste für den Zugriff auf currencyservice gesetzt wurde:

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.

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 die in dieser Anleitung verwendeten Ressourcen nicht in Rechnung gestellt werden, können Sie entweder das Projekt löschen oder die einzelnen Ressourcen entfernen.

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.
• In dieser Anleitung erfahren Sie, wie Sie die Sicherheit Ihres Clusters und Ihrer Anwendung mit Cloud Service Mesh, Config Sync und Policy Controller verbessern.
• Informationen zum Sicherheitsdashboard Ihres Mesh finden Sie unter Mesh-Sicherheit überwachen.
• Weitere Informationen zu Autorisierungsrichtlinien finden Sie unter Erweiterte Features der Autorisierungsrichtlinie konfigurieren.
• Machen Sie sich mit den Best Practices für die Sicherheit von Cloud Service Mesh vertraut.