במדריך הזה נסביר איך להשתמש בשערי תעבורת נתונים יוצאת (egress) של Cloud Service Mesh ובאמצעי בקרה אחרים של Google Cloud כדי לאבטח תעבורת נתונים יוצאת מעומסי עבודה שנפרסו באשכול Google Kubernetes Engine. המדריך הזה מיועד כתוספת לשיטות מומלצות לשימוש בשערי יציאה (egress) של Cloud Service Mesh באשכולות GKE.
קהל היעד של המדריך הזה כולל מהנדסי רשת, פלטפורמה ואבטחה שמנהלים אשכולות של Google Kubernetes Engine שמשמשים צוות אחד או יותר של הכנת תוכנה להפצה. אמצעי הבקרה שמתוארים כאן שימושיים במיוחד לארגונים שצריכים להוכיח עמידה בתקנות – למשל, GDPR ו-PCI.
מטרות
- מגדירים את התשתית להרצת Cloud Service Mesh:
- רשת VPC מותאמת אישית ותת-רשת פרטית
- Cloud NAT לגישה לאינטרנט
- אשכול GKE פרטי עם מאגר צמתים נוסף ל-pods של שער יציאה
- כללי חומת אש של VPC מגבילים את התעבורה היוצאת. רק צמתי שער יכולים להגיע למארחים חיצוניים
- גישה פרטית ל-Google לחיבור אל Container Registry ואל Google APIs
- מתקינים את Cloud Service Mesh.
- מתקינים שרתי proxy של שערים לתעבורת נתונים יוצאת שפועלים במאגר צמתים ייעודי.
- הגדרת כללי ניתוב מרובי דיירים לתעבורה חיצונית דרך שער היציאה:
- אפליקציות במרחב השמות
team-xיכולות להתחבר אלexample.com - אפליקציות במרחב השמות
team-yיכולות להתחבר אלhttpbin.org
- אפליקציות במרחב השמות
- משתמשים במשאב
Sidecarכדי להגביל את היקף ההגדרה של יציאת פרוקסי ה-sidecar לכל מרחב שמות. - הגדרת מדיניות הרשאות כדי לאכוף כללי יציאה.
- מגדירים את שער היציאה כך שישדרג בקשות HTTP רגילות ל-TLS (יצירת TLS).
- הגדרת שער יציאה להעברת תעבורת TLS.
- הגדרת כללי מדיניות של רשת Kubernetes כאמצעי בקרה נוסף על תעבורת נתונים יוצאת (egress).
- להגדיר גישה ישירה לממשקי Google API באמצעות גישה פרטית ל-Google והרשאות לניהול זהויות והרשאות גישה (IAM).
עלויות
במסמך הזה משתמשים ברכיבים הבאים של Google Cloud, והשימוש בהם כרוך בתשלום:
- Compute Engine
- Google Kubernetes Engine (GKE)
- Container Registry
- Cloud Service Mesh
- Cloud Load Balancing
- Cloud NAT
- Networking
- Cloud Storage
כדי להעריך את ההוצאות בהתאם לתחזית השימוש שלכם, אתם יכולים להיעזר במחשבון העלויות.
כדי להימנע מחיובים שוטפים אחרי שסיימתם את המדריך, תוכלו למחוק את המשאבים שיצרתם. מידע נוסף זמין במאמר בנושא הסרת המשאבים.
לפני שמתחילים
-
בדף לבחירת הפרויקט במסוף Google Cloud , בוחרים פרויקט ב- Google Cloud או יוצרים אותו.
תפקידים שנדרשים כדי לבחור או ליצור פרויקט
- Select a project: כדי לבחור פרויקט לא צריך תפקיד IAM ספציפי – אפשר לבחור כל פרויקט שקיבלתם בו תפקיד.
-
יצירת פרויקט: כדי ליצור פרויקט, צריך את התפקיד Project Creator (יצירת פרויקטים) (
roles/resourcemanager.projectCreator), שכולל את ההרשאהresourcemanager.projects.create. איך מקצים תפקידים
-
במסוף Google Cloud , מפעילים את Cloud Shell.
יוצרים ספריית עבודה לשימוש במהלך ההדרכה:
mkdir -p ~/WORKING_DIRECTORY cd ~/WORKING_DIRECTORYיוצרים סקריפט מעטפת כדי לאתחל את הסביבה בשביל המדריך. מחליפים את המשתנים ועורכים אותם בהתאם לפרויקט ולהעדפות. אם תוקף הסשן שלכם במעטפת פג, מריצים את הסקריפט הזה עם הפקודה
sourceכדי לאתחל מחדש את הסביבה:cat << 'EOF' > ./init-egress-tutorial.sh #! /usr/bin/env bash PROJECT_ID=YOUR_PROJECT_ID REGION=REGION ZONE=ZONE gcloud config set project ${PROJECT_ID} gcloud config set compute/region ${REGION} gcloud config set compute/zone ${ZONE} EOFהפעלה של
compute.googleapis.com:gcloud services enable compute.googleapis.com --project=YOUR_PROJECT_IDהופכים את הסקריפט לניתן להרצה ומריצים אותו באמצעות הפקודה
sourceכדי לאתחל את הסביבה. אם מוצגת בקשה להפעיל אתY, בוחרים באפשרותY:compute.googleapis.comchmod +x ./init-egress-tutorial.sh source ./init-egress-tutorial.sh
הגדרת התשתית
יצירת רשת VPC ורשת משנה
יוצרים רשת VPC חדשה:
gcloud compute networks create vpc-network \ --subnet-mode customיוצרים רשת משנה להרצת האשכול עם טווחים של כתובות IP משניות שהוקצו מראש לקבוצות Pod ולשירותים. הגישה הפרטית ל-Google מופעלת כדי שאפליקציות עם כתובות IP פנימיות בלבד יוכלו להגיע ל-Google APIs ולשירותים של Google:
gcloud compute networks subnets create subnet-gke \ --network vpc-network \ --range 10.0.0.0/24 \ --secondary-range pods=10.1.0.0/16,services=10.2.0.0/20 \ --enable-private-ip-google-access
הגדרת Cloud NAT
Cloud NAT מאפשר לעומסי עבודה ללא כתובות IP חיצוניות להתחבר ליעדים באינטרנט ולקבל תשובות נכנסות מהיעדים האלה.
יוצרים Cloud Router:
gcloud compute routers create nat-router \ --network vpc-networkמוסיפים הגדרת NAT לנתב:
gcloud compute routers nats create nat-config \ --router nat-router \ --nat-all-subnet-ip-ranges \ --auto-allocate-nat-external-ips
יצירת חשבונות שירות לכל מאגר צמתים של GKE
יוצרים שני חשבונות שירות לשימוש בשתי קבוצות הצמתים של GKE. חשבון שירות נפרד מוקצה לכל מאגר צמתים, כדי שתוכלו להחיל כללי חומת אש של VPC על צמתים ספציפיים.
יוצרים חשבון שירות לשימוש על ידי הצמתים במאגר הצמתים שמוגדר כברירת מחדל:
gcloud iam service-accounts create sa-application-nodes \ --description="SA for application nodes" \ --display-name="sa-application-nodes"יוצרים חשבון שירות לשימוש על ידי הצמתים במאגר הצמתים של שער הכניסה:
gcloud iam service-accounts create sa-gateway-nodes \ --description="SA for gateway nodes" \ --display-name="sa-gateway-nodes"
מתן הרשאות לחשבונות השירות
מוסיפים קבוצה מינימלית של תפקידי IAM לחשבונות השירות של האפליקציה והשער. התפקידים האלה נדרשים לרישום ביומן, למעקב ולשליפה של תמונות קונטיינרים פרטיות מ-Container Registry.
project_roles=(
roles/logging.logWriter
roles/monitoring.metricWriter
roles/monitoring.viewer
roles/storage.objectViewer
)
for role in "${project_roles[@]}"
do
gcloud projects add-iam-policy-binding ${PROJECT_ID} \
--member="serviceAccount:sa-application-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com" \
--role="$role"
gcloud projects add-iam-policy-binding ${PROJECT_ID} \
--member="serviceAccount:sa-gateway-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com" \
--role="$role"
done
יצירת הכללים של חומת האש
בשלבים הבאים, מחילים כלל חומת אש על רשת ה-VPC כך שכל תעבורת הנתונים היוצאת תיחסם כברירת מחדל. נדרשת קישוריות ספציפית כדי שהאשכול יפעל וכדי שצמתי השער יוכלו להגיע ליעדים מחוץ ל-VPC. קבוצה מינימלית של כללי חומת אש ספציפיים מבטלת את כלל ברירת המחדל של דחיית הכול כדי לאפשר את הקישוריות הנדרשת.
יוצרים כלל ברירת מחדל (עדיפות נמוכה) של חומת אש שחוסם את כל התעבורה היוצאת מרשת ה-VPC:
gcloud compute firewall-rules create global-deny-egress-all \ --action DENY \ --direction EGRESS \ --rules all \ --destination-ranges 0.0.0.0/0 \ --network vpc-network \ --priority 65535 \ --description "Default rule to deny all egress from the network."יוצרים כלל שמאפשר רק לצמתים עם חשבון השירות של שער להגיע לאינטרנט:
gcloud compute firewall-rules create gateway-allow-egress-web \ --action ALLOW \ --direction EGRESS \ --rules tcp:80,tcp:443 \ --target-service-accounts sa-gateway-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com \ --network vpc-network \ --priority 1000 \ --description "Allow the nodes running the egress gateways to connect to the web"מאפשרים לצמתים להגיע למישור הבקרה של Kubernetes:
gcloud compute firewall-rules create allow-egress-to-api-server \ --action ALLOW \ --direction EGRESS \ --rules tcp:443,tcp:10250 \ --target-service-accounts sa-application-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com,sa-gateway-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com \ --destination-ranges 10.5.0.0/28 \ --network vpc-network \ --priority 1000 \ --description "Allow nodes to reach the Kubernetes API server."אופציונלי: לא צריך את כלל חומת האש הזה אם משתמשים ב-Managed Cloud Service Mesh.
Cloud Service Mesh משתמש ב-webhooks כשהוא מוסיף שרתי proxy מסוג sidecar לעומסי עבודה. מאפשרים לשרת GKE API לקרוא ל-webhooks שנחשפים על ידי מישור הבקרה של Service mesh שפועל בצמתים:
gcloud compute firewall-rules create allow-ingress-api-server-to-webhook \ --action ALLOW \ --direction INGRESS \ --rules tcp:15017 \ --target-service-accounts sa-application-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com,sa-gateway-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com \ --source-ranges 10.5.0.0/28 \ --network vpc-network \ --priority 1000 \ --description "Allow the API server to call the webhooks exposed by istiod discovery"מאפשרים קישוריות יוצאת בין הצמתים לבין ה-Pods שפועלים באשכול. GKE יוצר באופן אוטומטי כלל תואם לתעבורת נתונים נכנסת (ingress). לא נדרש כלל לקישוריות של שירותים כי שרשור הניתוב של iptables תמיד ממיר כתובות IP של שירותים לכתובות IP של Pod.
gcloud compute firewall-rules create allow-egress-nodes-and-pods \ --action ALLOW \ --direction EGRESS \ --rules all \ --target-service-accounts sa-application-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com,sa-gateway-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com \ --destination-ranges 10.0.0.0/24,10.1.0.0/16 \ --network vpc-network \ --priority 1000 \ --description "Allow egress to other Nodes and Pods"מאפשרים גישה לקבוצות השמורות של כתובות IP שמשמשות את הגישה הפרטית ל-Google להצגת ממשקי Google API, Container Registry ושירותים אחרים:
gcloud compute firewall-rules create allow-egress-gcp-apis \ --action ALLOW \ --direction EGRESS \ --rules tcp \ --target-service-accounts sa-application-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com,sa-gateway-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com \ --destination-ranges 199.36.153.8/30 \ --network vpc-network \ --priority 1000 \ --description "Allow access to the VIPs used by Google Cloud APIs (Private Google Access)"מתן הרשאה לשירות Google Cloud לבדיקת תקינות לגשת ל-Pods שפועלים באשכול. מידע נוסף זמין במאמר בנושא בדיקות תקינות.
gcloud compute firewall-rules create allow-ingress-gcp-health-checker \ --action ALLOW \ --direction INGRESS \ --rules tcp:80,tcp:443 \ --target-service-accounts sa-application-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com,sa-gateway-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com \ --source-ranges 35.191.0.0/16,130.211.0.0/22,209.85.152.0/22,209.85.204.0/22 \ --network vpc-network \ --priority 1000 \ --description "Allow workloads to respond to Google Cloud health checks"
הגדרת גישה פרטית ל- Google Cloud APIs
הגישה הפרטית ל-Google מאפשרת למכונות וירטואליות ול-Pods שיש להם רק כתובות IP פנימיות לגשת לשירותים ולממשקי Google API. למרות שממשקי Google API ושירותי Google מוגשים מכתובות IP חיצוניות, התעבורה מהצמתים אף פעם לא יוצאת מהרשת של Google כשמשתמשים בגישה פרטית ל-Google.
מפעילים את Cloud DNS API:
gcloud services enable dns.googleapis.com
יוצרים אזור DNS פרטי, רשומות CNAME ורשומות A כדי שהצמתים ועומסי העבודה יוכלו להתחבר לממשקי Google APIs ולשירותים של Google באמצעות גישה פרטית ל-Google ושם המארח private.googleapis.com:
gcloud dns managed-zones create private-google-apis \
--description "Private DNS zone for Google APIs" \
--dns-name googleapis.com \
--visibility private \
--networks vpc-network
gcloud dns record-sets transaction start --zone private-google-apis
gcloud dns record-sets transaction add private.googleapis.com. \
--name "*.googleapis.com" \
--ttl 300 \
--type CNAME \
--zone private-google-apis
gcloud dns record-sets transaction add "199.36.153.8" \
"199.36.153.9" "199.36.153.10" "199.36.153.11" \
--name private.googleapis.com \
--ttl 300 \
--type A \
--zone private-google-apis
gcloud dns record-sets transaction execute --zone private-google-apis
הגדרת גישה פרטית ל-Container Registry
יוצרים תחום DNS פרטי, רשומת CNAME ורשומת A כדי שהצמתים יוכלו להתחבר ל-Container Registry באמצעות Private Google Access ושם המארח gcr.io:
gcloud dns managed-zones create private-gcr-io \
--description "private zone for Container Registry" \
--dns-name gcr.io \
--visibility private \
--networks vpc-network
gcloud dns record-sets transaction start --zone private-gcr-io
gcloud dns record-sets transaction add gcr.io. \
--name "*.gcr.io" \
--ttl 300 \
--type CNAME \
--zone private-gcr-io
gcloud dns record-sets transaction add "199.36.153.8" "199.36.153.9" "199.36.153.10" "199.36.153.11" \
--name gcr.io \
--ttl 300 \
--type A \
--zone private-gcr-io
gcloud dns record-sets transaction execute --zone private-gcr-io
יצירת אשכול GKE פרטי
כדי להוסיף את כתובת ה-IP החיצונית של Cloud Shell לרשימת הרשתות שמורשות לגשת לשרת ה-API של האשכול:
SHELL_IP=$(dig TXT -4 +short @ns1.google.com o-o.myaddr.l.google.com)אחרי תקופה של חוסר פעילות, כתובת ה-IP החיצונית של המכונה הווירטואלית של Cloud Shell יכולה להשתנות. במקרה כזה, צריך לעדכן את רשימת הרשתות המורשות של האשכול. מוסיפים את הפקודה הבאה לסקריפט האתחול:
cat << 'EOF' >> ./init-egress-tutorial.sh SHELL_IP=$(dig TXT -4 +short @ns1.google.com o-o.myaddr.l.google.com) gcloud container clusters update cluster1 \ --enable-master-authorized-networks \ --master-authorized-networks ${SHELL_IP//\"}/32 EOFמפעילים את Google Kubernetes Engine API:
gcloud services enable container.googleapis.comיצירת אשכול GKE פרטי:
gcloud container clusters create cluster1 \ --enable-ip-alias \ --enable-private-nodes \ --release-channel "regular" \ --enable-master-authorized-networks \ --master-authorized-networks ${SHELL_IP//\"}/32 \ --master-ipv4-cidr 10.5.0.0/28 \ --enable-dataplane-v2 \ --service-account "sa-application-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com" \ --machine-type "e2-standard-4" \ --network "vpc-network" \ --subnetwork "subnet-gke" \ --cluster-secondary-range-name "pods" \ --services-secondary-range-name "services" \ --workload-pool "${PROJECT_ID}.svc.id.goog" \ --zone ${ZONE}יצירת האשכול נמשכת כמה דקות. לצומתי האשכול יש כתובות IP פנימיות. לפודים ולשירותים מוקצות כתובות IP מהטווחים המשניים שצוינו ושמוגדרים כשיוצרים את רשת המשנה של ה-VPC.
כדי להשתמש ב-Cloud Service Mesh עם מישור בקרה בתוך האשכול, צריך להשתמש בצמתי האשכול בסוג מכונה עם לפחות 4 ליבות וירטואליות (vCPU).
Google ממליצה להירשם לערוץ ההפצה 'רגיל' כדי לוודא שהצמתים מריצים גרסת Kubernetes שנתמכת על ידי Cloud Service Mesh.
מידע נוסף על הדרישות המוקדמות להפעלת Cloud Service Mesh עם מישור בקרה בתוך האשכול זמין במאמר בנושא דרישות מוקדמות בתוך האשכול.
מידע נוסף על הדרישות והמגבלות להפעלת Cloud Service Mesh מנוהל זמין במאמר תכונות נתמכות של Cloud Service Mesh מנוהל.
איחוד זהויות של עומסי עבודה ל-GKE מופעל באשכול. Cloud Service Mesh דורש איחוד זהויות של עומסי עבודה ל-GKE, וזו הדרך המומלצת לגשת ל-Google APIs מעומסי עבודה ב-GKE.
יוצרים מאגר צמתים בשם gateway. מאגר הצמתים הזה הוא המקום שבו שער היציאה (egress) נפרס. ה
dedicated=gateway:NoScheduletaint נוסף לכל צומת במאגר הצמתים של השער.gcloud container node-pools create "gateway" \ --cluster "cluster1" \ --machine-type "e2-standard-4" \ --node-taints dedicated=gateway:NoSchedule \ --service-account "sa-gateway-nodes@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com" \ --num-nodes "1"taints and tolerations ב-Kubernetes עוזרים לוודא שרק קבוצות Pod של שער יציאה פועלות בצמתים במאגר צמתי השער.
מורידים את פרטי הכניסה כדי להתחבר לאשכול באמצעות kubectl:
gcloud container clusters get-credentials cluster1מוודאים שלצמתי השער יש את ה-taint הנכון:
kubectl get nodes -l cloud.google.com/gke-nodepool=gateway -o yaml \ -o=custom-columns='name:metadata.name,taints:spec.taints[?(@.key=="dedicated")]'הפלט אמור להיראות כך:
name taints gke-cluster1-gateway-9d65b410-cffs map[effect:NoSchedule key:dedicated value:gateway]
התקנה והגדרה של Cloud Service Mesh
פועלים לפי אחד ממדריכי ההתקנה של Cloud Service Mesh:
אחרי שמתקינים את Cloud Service Mesh, מפסיקים וחוזרים למדריך הזה בלי להתקין שערים של תעבורת נכנסת או יוצאת.
התקנה של שער לתעבורת נתונים יוצאת
יוצרים מרחב שמות של Kubernetes לשער היציאה:
kubectl create namespace istio-egressמפעילים את מרחב השמות להחדרה. השלבים תלויים בהטמעה של מישור הבקרה.
מנוהל (TD)
מחילים את תווית ההזרקה שמוגדרת כברירת מחדל על מרחב השמות:
kubectl label namespace istio-egress \ istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwriteמנוהל (Istiod)
מומלץ: מריצים את הפקודה הבאה כדי להחיל את תווית ברירת המחדל של הזרקה על מרחב השמות:
kubectl label namespace istio-egress \ istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwriteאם אתם משתמשים קיימים במישור הבקרה המנוהל של Istiod: מומלץ להשתמש בהזרקה שמוגדרת כברירת מחדל, אבל יש תמיכה גם בהזרקה מבוססת-עדכון. פועלים לפי ההוראות הבאות:
מריצים את הפקודה הבאה כדי לאתר את ערוצי ההפצה הזמינים:
kubectl -n istio-system get controlplanerevisionהפלט אמור להיראות כך:
NAME AGE asm-managed-rapid 6d7hבפלט, הערך בעמודה
NAMEהוא תווית הגרסה שתואמת לערוץ ההפצה שזמין לגרסה של Cloud Service Mesh.החלת תווית הגרסה על מרחב השמות:
kubectl label namespace istio-egress \ istio-injection- istio.io/rev=REVISION_LABEL --overwrite
באשכול
מומלץ: מריצים את הפקודה הבאה כדי להחיל את תווית ברירת המחדל של הזרקה על מרחב השמות:
kubectl label namespace istio-egress \ istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwriteמומלץ להשתמש בהחדרה שמוגדרת כברירת מחדל, אבל יש תמיכה גם בהחדרה שמבוססת על עדכון: פועלים לפי ההוראות הבאות:
משתמשים בפקודה הבאה כדי לאתר את תווית הגרסה ב-
istiod:kubectl get deploy -n istio-system -l app=istiod -o \ jsonpath={.items[*].metadata.labels.'istio\.io\/rev'}'{"\n"}'מחילים את תווית הגרסה על מרחב השמות. בפקודה הבאה,
REVISION_LABELהוא הערך של התוויתistiodrevision שרשמתם בשלב הקודם.kubectl label namespace istio-egress \ istio-injection- istio.io/rev=REVISION_LABEL --overwrite
יוצרים מניפסט של אופרטור לשער היציאה:
cat << EOF > egressgateway-operator.yaml apiVersion: install.istio.io/v1alpha1 kind: IstioOperator metadata: name: egressgateway-operator annotations: config.kubernetes.io/local-config: "true" spec: profile: empty revision: REVISION components: egressGateways: - name: istio-egressgateway namespace: istio-egress enabled: true values: gateways: istio-egressgateway: injectionTemplate: gateway tolerations: - key: "dedicated" operator: "Equal" value: "gateway" nodeSelector: cloud.google.com/gke-nodepool: "gateway" EOFמורידים את הכלי
istioctl. צריך להשתמש בגרסה 1.16.2-asm.2 ואילך, גם אם אתם משתמשים ב-Cloud Service Mesh מגרסה 1.15 ומטה. הורדת הגרסה הנכונה של istioctlאחרי שמחלצים את הארכיון שהורד, מגדירים משתנה סביבה שיכיל את הנתיב לכלי
istioctlומוסיפים אותו לסקריפט האתחול:ISTIOCTL=$(find "$(pwd -P)" -name istioctl) echo "ISTIOCTL=\"${ISTIOCTL}\"" >> ./init-egress-tutorial.shיוצרים את מניפסט ההתקנה של שער היציאה באמצעות מניפסט האופרטור ו-
istioctl:${ISTIOCTL} manifest generate \ --filename egressgateway-operator.yaml \ --output egressgateway \ --cluster-specificמתקינים את שער היציאה:
kubectl apply --recursive --filename egressgateway/בודקים ששער היציאה פועל בצמתים ב-node pool
gateway:kubectl get pods -n istio-egress -o wideלפודים של שער היציאה יש
affinityלצמתים במאגר הצמתיםgatewayוסבילות שמאפשרת להם לפעול בצמתי השער המזוהמים. בודקים את הזיקה של הצומת ואת ההרשאות של ה-Pods של שער היציאה:kubectl -n istio-egress get pod -l istio=egressgateway \ -o=custom-columns='name:metadata.name,node-affinity:spec.affinity.nodeAffinity.requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution.nodeSelectorTerms,tolerations:spec.tolerations[?(@.key=="dedicated")]'הפלט אמור להיראות כך:
name node-affinity tolerations istio-egressgateway-754d9684d5-jjkdz [map[matchExpressions:[map[key:cloud.google.com/gke-nodepool operator:In values:[gateway]]]]] map[key:dedicated operator:Equal value:gateway]
הפעלת רישום ביומן של גישת Envoy
השלבים שנדרשים להפעלת יומני הגישה של Envoy תלויים בסוג Cloud Service Mesh, כלומר מנוהל או בתוך האשכול:
מנוהל
פועלים לפי ההוראות כדי להפעיל יומני גישה ב-Cloud Service Mesh מנוהל.
באשכול
פועלים לפי ההוראות כדי להפעיל יומני גישה ב-Cloud Service Mesh בתוך האשכול.
הכנת הרשת והאפליקציה לבדיקה
מוודאים שפרוטוקול TLS הדדי מחמיר מופעל. החלת מדיניות ברירת מחדל
PeerAuthenticationעל הרשת במרחב השמותistio-system:cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: "security.istio.io/v1beta1" kind: "PeerAuthentication" metadata: name: "default" namespace: "istio-system" spec: mtls: mode: STRICT EOFאפשר לבטל את ההגדרה הזו על ידי יצירת משאבי
PeerAuthenticationבמרחבי שמות ספציפיים.יוצרים מרחבי שמות לשימוש בפריסת עומסי עבודה לבדיקה. בשלבים הבאים במדריך הזה מוסבר איך להגדיר כללי ניתוב שונים של תעבורת נתונים יוצאת (egress) לכל מרחב שמות.
kubectl create namespace team-x kubectl create namespace team-yמתייגים את מרחבי השמות כדי שניתן יהיה לבחור אותם באמצעות כללי מדיניות של רשת Kubernetes:
kubectl label namespace team-x team=x kubectl label namespace team-y team=yכדי ש-Cloud Service Mesh יזריק באופן אוטומטי sidecars של proxy, צריך להגדיר את התווית של עדכון מישור הבקרה במרחבי השמות של עומס העבודה:
kubectl label ns team-x istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwrite kubectl label ns team-y istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwriteיוצרים קובץ YAML לשימוש בפריסות בדיקה:
cat << 'EOF' > ./test.yaml apiVersion: v1 kind: ServiceAccount metadata: name: test --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: test labels: app: test spec: ports: - port: 80 name: http selector: app: test --- apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: test spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: test template: metadata: labels: app: test spec: serviceAccountName: test containers: - name: test image: gcr.io/google.com/cloudsdktool/cloud-sdk:slim command: ["/bin/sleep", "infinity"] imagePullPolicy: IfNotPresent EOFפורסים את אפליקציית הבדיקה במרחב השמות
team-x:kubectl -n team-x create -f ./test.yamlמוודאים שאפליקציית הבדיקה נפרסה לצומת במאגר ברירת המחדל ושקונטיינר proxy sidecar מוזרק. חוזרים על הפקודה הבאה עד שהסטטוס של ה-Pod הוא
Running:kubectl -n team-x get po -l app=test -o wideהפלט אמור להיראות כך:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES test-d5bdf6f4f-9nxfv 2/2 Running 0 19h 10.1.1.25 gke-cluster1-default-pool-f6c7a51f-wbzj2 מתוך 2 מאגרים בסטטוס
Running. מאגר תגים אחד הוא אפליקציית הבדיקה והשני הוא proxy sidecar.ה-Pod פועל בצומת במאגר הצמתים שמוגדר כברירת מחדל.
מוודאים שאי אפשר לשלוח בקשת HTTP ממסגרת הבדיקה לאתר חיצוני:
kubectl -n team-x exec -it \ $(kubectl -n team-x get pod -l app=test -o jsonpath={.items..metadata.name}) \ -c test -- curl -v http://example.comהודעת שגיאה משרת ה-Proxy מסוג קובץ עזר חיצוני נוצרת כי כלל חומת האש
global-deny-egress-allדוחה את החיבור במעלה הזרם.
שימוש במשאב Sidecar כדי להגביל את ההיקף של הגדרת שרת proxy מסוג Sidecar
אתם יכולים להשתמש במשאב Sidecar כדי להגביל את היקף המאזין ליציאה שמוגדר ל-Sidecar proxies. כדי לצמצם את נפח ההגדרות ואת השימוש בזיכרון, מומלץ להחיל משאב Sidecar ברירת מחדל על כל מרחב שמות.
שרת ה-proxy שמופעל ב-Cloud Service Mesh ב-sidecar הוא Envoy. בטרמינולוגיה של Envoy, cluster היא קבוצה דומה מבחינה לוגית של נקודות קצה במעלה הזרם שמשמשות כיעדים לאיזון עומסים.
מריצים את הפקודה
istioctl proxy-configכדי לבדוק את האשכולות היוצאים שהוגדרו ב-Envoy קובץ עזר חיצוני עבור ה-Pod של הבדיקה:${ISTIOCTL} pc c $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}).team-x --direction outboundיש ברשימה בערך 11 אשכולות של Envoy, כולל כמה לאשכולות של שער היציאה.
הגבלת הגדרת ה-proxy ליציאות שמוגדרות באופן מפורש באמצעות service entries במרחבי השמות של היציאות
team-x. החלתSidecarמשאב על מרחב השמותteam-x:cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: Sidecar metadata: name: default namespace: team-x spec: outboundTrafficPolicy: mode: REGISTRY_ONLY egress: - hosts: - 'istio-egress/*' - 'team-x/*' EOFהגדרת מצב המדיניות של תעבורה יוצאת ל-
REGISTRY_ONLYמגבילה את הגדרת ה-proxy כך שתכלול רק את המארחים החיצוניים שהוספו באופן מפורש למרשם השירותים של הרשת על ידי הגדרת רשומות שירות.ההגדרה
egress.hostsמציינת שקובץ העזר החיצוני בוחר רק מסלולים ממרחב השמות של תעבורת הנתונים היוצאת שזמינים באמצעות המאפייןexportTo. החלקteam-x/*כולל את כל המסלולים שהוגדרו באופן מקומי במרחב השמותteam-x.אפשר לראות את האשכולות היוצאים שהוגדרו ב-Envoy קובץ עזר חיצוני ולהשוות אותם לרשימת האשכולות שהוגדרו לפני החלת המשאב
Sidecar:${ISTIOCTL} pc c $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}).team-x --direction outboundאפשר לראות אשכולות עבור שער היציאה ואשכול אחד עבור ה-pod של הבדיקה עצמו.
הגדרת Cloud Service Mesh לניתוב תעבורה דרך שער היציאה
הגדרת
Gatewayלתנועת HTTP ביציאה 80. Gatewayבוחר את שרת ה-proxy של שער היציאה שפרסתם במרחב השמות של היציאה. ההגדרהGatewayחלה על מרחב השמות של היציאה (egress) ומטפלת בתעבורה של כל מארח.cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: Gateway metadata: name: egress-gateway namespace: istio-egress spec: selector: istio: egressgateway servers: - port: number: 80 name: https protocol: HTTPS hosts: - '*' tls: mode: ISTIO_MUTUAL EOFיוצרים
DestinationRuleלשער היציאה עם TLS בו-זמני (mTLS) לאימות ולהצפנה. משתמשים בכלל יעד משותף יחיד לכל המארחים החיצוניים.cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: DestinationRule metadata: name: target-egress-gateway namespace: istio-egress spec: host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local subsets: - name: target-egress-gateway-mTLS trafficPolicy: tls: mode: ISTIO_MUTUAL EOFיוצרים
ServiceEntryבמרחב השמות של תעבורת נתונים יוצאת (egress) כדי לרשום באופן מפורש את example.com במרשם השירותים של הרשת עבור מרחב השמותteam-x:cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: ServiceEntry metadata: name: example-com-ext namespace: istio-egress labels: # Show this service and its telemetry in the Cloud Service Mesh page of the Google Cloud console service.istio.io/canonical-name: example.com spec: hosts: - example.com ports: - number: 80 name: http protocol: HTTP - number: 443 name: tls protocol: TLS resolution: DNS location: MESH_EXTERNAL exportTo: - 'team-x' - 'istio-egress' EOFיוצרים
VirtualServiceכדי להפנות תנועה אל example.com דרך שער היציאה. יש שני תנאי התאמה: התנאי הראשון מפנה את התנועה לשער היציאה, והתנאי השני מפנה את התנועה משער היציאה למארח היעד. המאפייןexportToקובע אילו מרחבי שמות יכולים להשתמש בשירות הווירטואלי.cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: VirtualService metadata: name: example-com-through-egress-gateway namespace: istio-egress spec: hosts: - example.com gateways: - istio-egress/egress-gateway - mesh http: - match: - gateways: - mesh port: 80 route: - destination: host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local subset: target-egress-gateway-mTLS port: number: 80 weight: 100 - match: - gateways: - istio-egress/egress-gateway port: 80 route: - destination: host: example.com port: number: 80 weight: 100 exportTo: - 'istio-egress' - 'team-x' EOFמריצים את הפקודה
istioctl analyzeכדי לבדוק אם יש שגיאות בהגדרות:${ISTIOCTL} analyze -n istio-egress --revision REVISIONהפלט אמור להיראות כך:
✔ No validation issues found when analyzing namespace: istio-egress.שולחים כמה בקשות דרך שער היציאה לאתר החיצוני:
for i in {1..4} do kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- \ curl -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n" http://example.com doneמוצגים קודי הסטטוס
200לכל ארבע התגובות.כדי לוודא שהבקשות הופנו דרך שער היציאה, בודקים את יומני הגישה של ה-proxy. קודם כל, בודקים את יומן הגישה של ה-proxy sidecar שנפרס עם אפליקציית הבדיקה:
kubectl -n team-x logs -f $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) istio-proxyלכל בקשה שאתם שולחים, תופיע רשומה ביומן שדומה לזו:
[2020-09-14T17:37:08.045Z] "HEAD / HTTP/1.1" 200 - "-" "-" 0 0 5 4 "-" "curl/7.67.0" "d57ea5ad-90e9-46d9-8b55-8e6e404a8f9b" "example.com" "10.1.4.12:8080" outbound|80||istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local 10.1.0.17:42140 93.184.216.34:80 10.1.0.17:60326 - -כדאי גם לבדוק את יומן הגישה של שער היציאה:
kubectl -n istio-egress logs -f $(kubectl -n istio-egress get pod -l istio=egressgateway \ -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}") istio-proxyלכל בקשה שאתם שולחים, מוצג רשומה ביומן הגישה של שער היציאה, בדומה לזו:
[2020-09-14T17:37:08.045Z] "HEAD / HTTP/2" 200 - "-" "-" 0 0 4 3 "10.1.0.17" "curl/7.67.0" "095711e6-64ef-4de0-983e-59158e3c55e7" "example.com" "93.184.216.34:80" outbound|80||example.com 10.1.4.12:37636 10.1.4.12:8080 10.1.0.17:44404 outbound_.80_.target-egress-gateway-mTLS_.istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local -
הגדרת ניתוב שונה למרחב שמות שני
כדי ללמוד איך אפשר להגדיר קישוריות חיצונית שונה לצוותים שונים, אפשר להגדיר ניתוב למארח חיצוני שני.
יוצרים משאב
Sidecarלמרחב השמותteam-y:cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: Sidecar metadata: name: default namespace: team-y spec: outboundTrafficPolicy: mode: REGISTRY_ONLY egress: - hosts: - 'istio-egress/*' - 'team-y/*' EOFפורסים את אפליקציית הבדיקה במרחב השמות
team-y:kubectl -n team-y create -f ./test.yamlרושמים מארח חיצוני שני ומייצאים אותו למרחב השמות
team-xולמרחב השמותteam-y:cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: ServiceEntry metadata: name: httpbin-org-ext namespace: istio-egress labels: # Show this service and its telemetry in the Cloud Service Mesh page of the Google Cloud console service.istio.io/canonical-name: httpbin.org spec: hosts: - httpbin.org ports: - number: 80 name: http protocol: HTTP - number: 443 name: tls protocol: TLS resolution: DNS location: MESH_EXTERNAL exportTo: - 'istio-egress' - 'team-x' - 'team-y' EOFיוצרים שירות וירטואלי לניתוב תנועה אל httpbin.org דרך שער היציאה:
cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: VirtualService metadata: name: httpbin-org-through-egress-gateway namespace: istio-egress spec: hosts: - httpbin.org gateways: - istio-egress/egress-gateway - mesh http: - match: - gateways: - mesh port: 80 route: - destination: host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local subset: target-egress-gateway-mTLS port: number: 80 weight: 100 - match: - gateways: - istio-egress/egress-gateway port: 80 route: - destination: host: httpbin.org port: number: 80 weight: 100 exportTo: - 'istio-egress' - 'team-x' - 'team-y' EOFמריצים את הפקודה
istioctl analyzeכדי לבדוק אם יש שגיאות בהגדרות:${ISTIOCTL} analyze -n istio-egress --revision REVISIONהפרטים שמוצגים הם:
✔ No validation issues found when analyzing namespace: istio-egress.שליחת בקשה אל httpbin.org מאפליקציית הבדיקה
team-y:kubectl -n team-y exec -it $(kubectl -n team-y get pod -l app=test -o \ jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://httpbin.orgמוצגת
200 OKתשובה.בנוסף, שולחים בקשה אל httpbin.org מאפליקציית הבדיקה
team-x:kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://httpbin.orgמוצגת
200 OKתשובה.ניסיון לשלוח בקשה אל example.com ממרחב השמות
team-y:kubectl -n team-y exec -it $(kubectl -n team-y get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://example.comהבקשה נכשלת כי לא מוגדר מסלול ליציאה עבור המארח
example.com.
שימוש במדיניות הרשאות כדי לספק שליטה נוספת בתנועה
במדריך הזה, מדיניות ההרשאות לשער היציאה נוצרת במרחב השמות istio-egress. אפשר להגדיר את Kubernetes RBAC כך שרק לאדמינים של הרשת תהיה גישה למרחב השמות istio-egress.
יוצרים
AuthorizationPolicyכדי שאפליקציות במרחב השמותteam-xיוכלו להתחבר ל-example.com אבל לא למארחים חיצוניים אחרים כששולחים בקשות באמצעות יציאה 80. היציאה התואמתtargetPortבתרמילי שער היציאה היא 8080.cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: security.istio.io/v1beta1 kind: AuthorizationPolicy metadata: name: egress-team-x-to-example-com namespace: istio-egress spec: action: ALLOW rules: - from: - source: namespaces: - 'team-x' to: - operation: hosts: - 'example.com' when: - key: destination.port values: ["8080"] EOFמוודאים שאפשר לשלוח בקשה אל example.com מאפליקציית הבדיקה במרחב השמות
team-x:kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://example.comמוצגת
200 OKתשובה.מנסים לשלוח בקשה אל httpbin.org מאפליקציית הבדיקה במרחב השמות
team-x:kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -s -w " %{http_code}\n" \ http://httpbin.orgהבקשה נכשלת עם ההודעה
RBAC: access deniedוקוד הסטטוס 403 Forbidden. יכול להיות שתצטרכו לחכות כמה שניות כי לרוב יש עיכוב קצר לפני שמדיניות ההרשאה נכנסת לתוקף.מדיניות ההרשאות מספקת שליטה מקיפה בתנועה שמותרת או אסורה. מחילים את מדיניות ההרשאות הבאה כדי לאפשר לאפליקציית הבדיקה במרחב השמות
team-yלשלוח בקשות אל httpbin.org באמצעות נתיב כתובת ה-URL מסוים אחד כששולחים בקשות באמצעות יציאה 80. היציאהtargetPortהמתאימה בתרמילי שער היציאה היא 8080.cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: security.istio.io/v1beta1 kind: AuthorizationPolicy metadata: name: egress-team-y-to-httpbin-teapot namespace: istio-egress spec: action: ALLOW rules: - from: - source: namespaces: - 'team-y' to: - operation: hosts: - httpbin.org paths: ['/status/418'] when: - key: destination.port values: ["8080"] EOFמנסים להתחבר אל httpbin.org מאפליקציית הבדיקה במרחב השמות
team-y:kubectl -n team-y exec -it $(kubectl -n team-y get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -s -w " %{http_code}\n" \ http://httpbin.orgהבקשה נכשלת עם ההודעה RBAC: access denied וקוד הסטטוס 403 Forbidden.
עכשיו שולחים בקשה אל httpbin.org/status/418 מאותה אפליקציה:
kubectl -n team-y exec -it $(kubectl -n team-y get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl http://httpbin.org/status/418הבקשה מצליחה כי הנתיב תואם לתבנית במדיניות ההרשאה. הפלט אמור להיראות כך:
-=[ teapot ]=- _...._ .' _ _ `. | ."` ^ `". _, \_;`"---"`|// | ;/ \_ _/ `"""`
התחלת TLS בשער היציאה
אפשר להגדיר שערים ליציאת נתונים כדי upgrade (ליצור) בקשות HTTP רגילות ל-TLS או ל-TLS הדדי. יש כמה יתרונות לשימוש בבקשות HTTP רגילות באפליקציות, בשילוב עם Mutual TLS (mTLS) ועם התחלת TLS ב-Istio. מידע נוסף זמין במדריך לשיטות מומלצות.
Create a
DestinationRule. The DestinationRuleמציין ששער יצור חיבור TLS אל example.com.cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: DestinationRule metadata: name: example-com-originate-tls namespace: istio-egress spec: host: example.com subsets: - name: example-com-originate-TLS trafficPolicy: portLevelSettings: - port: number: 443 tls: mode: SIMPLE sni: example.com EOFמעדכנים את השירות הווירטואלי עבור example.com כך שהבקשות ליציאה 80 בשער יהיו
upgradedל-TLS ביציאה 443 כשהן נשלחות למארח היעד:cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: VirtualService metadata: name: example-com-through-egress-gateway namespace: istio-egress spec: hosts: - example.com gateways: - mesh - istio-egress/egress-gateway http: - match: - gateways: - mesh port: 80 route: - destination: host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local subset: target-egress-gateway-mTLS port: number: 80 - match: - gateways: - istio-egress/egress-gateway port: 80 route: - destination: host: example.com port: number: 443 subset: example-com-originate-TLS weight: 100 EOFשליחת כמה בקשות אל example.com מאפליקציית הבדיקה במרחב השמות
team-x:for i in {1..4} do kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://example.com doneכמו קודם, הבקשות מצליחות עם תגובות
200 OK.בודקים את היומן של שער היציאה כדי לוודא שהשער ניתב את הבקשות למארח היעד על ידי יצירת חיבורי TLS:
kubectl -n istio-egress logs -f $(kubectl -n istio-egress get pod -l istio=egressgateway \ -o jsonpath=" {.items[0].metadata.name}") istio-proxyהפלט אמור להיראות כך:
[2020-09-24T17:58:02.548Z] "HEAD / HTTP/2" 200 - "-" "-" 0 0 6 5 "10.1.1.15" "curl/7.67.0" "83a77acb-d994-424d-83da-dd8eac902dc8" "example.com" "93.184.216.34:443" outbound|443|example-com-originate-TLS|example.com 10.1.4.31:49866 10.1.4.31:8080 10.1.1.15:37334 outbound_.80_.target-egress-gateway-mTLS_.istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local -ה-sidecar של ה-proxy שלח את הבקשה לשער באמצעות יציאה 80, ו-TLS נוצר ביציאה 443 כדי לשלוח את הבקשה למארח היעד.
העברה של חיבורי HTTPS/TLS
יכול להיות שהאפליקציות הקיימות שלכם כבר משתמשות בחיבורי TLS כשהן מתקשרות עם שירותים חיצוניים. אפשר להגדיר את שער היציאה כך שיעביר חיבורי TLS בלי לפענח אותם.
משנים את ההגדרה כך ששער היציאה ישתמש ב-TLS pass-through לחיבורים ליציאה 443:
cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: Gateway metadata: name: egress-gateway namespace: istio-egress spec: selector: istio: egressgateway servers: - port: number: 80 name: https protocol: HTTPS hosts: - '*' tls: mode: ISTIO_MUTUAL - port: number: 443 name: tls protocol: TLS hosts: - '*' tls: mode: PASSTHROUGH EOFמעדכנים את
DestinationRuleשמצביע על שער היציאה כדי להוסיף קבוצת משנה שנייה ליציאה 443 בשער. קבוצת המשנה החדשה הזו לא משתמשת ב-TLS דו-כיווני. אין תמיכה ב-TLS הדדי של Istio להעברה של חיבורי TLS. החיבורים ביציאה 80 עדיין משתמשים ב-mTLS:cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: DestinationRule metadata: name: target-egress-gateway namespace: istio-egress spec: host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local subsets: - name: target-egress-gateway-mTLS trafficPolicy: portLevelSettings: - port: number: 80 tls: mode: ISTIO_MUTUAL - name: target-egress-gateway-TLS-passthrough EOFמעדכנים את השירות הווירטואלי עבור example.com כך שתנועת TLS ביציאה 443 תעבור דרך השער:
cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: VirtualService metadata: name: example-com-through-egress-gateway namespace: istio-egress spec: hosts: - example.com gateways: - mesh - istio-egress/egress-gateway http: - match: - gateways: - mesh port: 80 route: - destination: host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local subset: target-egress-gateway-mTLS port: number: 80 - match: - gateways: - istio-egress/egress-gateway port: 80 route: - destination: host: example.com port: number: 443 subset: example-com-originate-TLS weight: 100 tls: - match: - gateways: - mesh port: 443 sniHosts: - example.com route: - destination: host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local subset: target-egress-gateway-TLS-passthrough port: number: 443 - match: - gateways: - istio-egress/egress-gateway port: 443 sniHosts: - example.com route: - destination: host: example.com port: number: 443 weight: 100 exportTo: - 'istio-egress' - 'team-x' EOFמעדכנים את השירות הווירטואלי עבור httpbin.org כך שתנועת TLS ביציאה 443 תעבור דרך השער:
cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: VirtualService metadata: name: httpbin-org-through-egress-gateway namespace: istio-egress spec: hosts: - httpbin.org gateways: - istio-egress/egress-gateway - mesh http: - match: - gateways: - mesh port: 80 route: - destination: host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local subset: target-egress-gateway-mTLS port: number: 80 weight: 100 - match: - gateways: - istio-egress/egress-gateway port: 80 route: - destination: host: httpbin.org port: number: 80 weight: 100 tls: - match: - gateways: - mesh port: 443 sniHosts: - httpbin.org route: - destination: host: istio-egressgateway.istio-egress.svc.cluster.local subset: target-egress-gateway-TLS-passthrough port: number: 443 - match: - gateways: - istio-egress/egress-gateway port: 443 sniHosts: - httpbin.org route: - destination: host: httpbin.org port: number: 443 weight: 100 exportTo: - 'istio-egress' - 'team-x' - 'team-y' EOFמוסיפים מדיניות הרשאה שמקבלת כל סוג של תנועה שנשלחת ליציאה 443 של שירות שער היציאה. היציאה התואמת
targetPortבתרמילי השער היא 8443.cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: security.istio.io/v1beta1 kind: AuthorizationPolicy metadata: name: egress-all-443 namespace: istio-egress spec: action: ALLOW rules: - when: - key: destination.port values: ["8443"] EOFמריצים את הפקודה
istioctl analyzeכדי לבדוק אם יש שגיאות בהגדרות:${ISTIOCTL} analyze -n istio-egress --revision REVISIONהפרטים שמוצגים הם:
✔ No validation issues found when analyzing namespace: istio-egress.שליחת בקשת HTTP רגילה אל example.com מאפליקציית הבדיקה במרחב השמות
team-x:kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://example.comהבקשה מצליחה עם תגובה
200 OK.עכשיו שולחים כמה בקשות TLS (HTTPS) מאפליקציית הבדיקה במרחב השמות
team-x:for i in {1..4} do kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -s -o /dev/null \ -w "%{http_code}\n" \ https://example.com doneאתם רואים 200 תשובות.
מעיינים שוב ביומן של שער היציאה:
kubectl -n istio-egress logs -f $(kubectl -n istio-egress get pod -l istio=egressgateway \ -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}") istio-proxyיופיעו רשומות ביומן שדומות לרשומות הבאות:
[2020-09-24T18:04:38.608Z] "- - -" 0 - "-" "-" 1363 5539 10 - "-" "-" "-" "-" "93.184.216.34:443" outbound|443||example.com 10.1.4.31:51098 10.1.4.31:8443 10.1.1.15:57030 example.com -בקשת ה-HTTPS טופלה כטראפיק TCP ועברה דרך השער למארח היעד, ולכן אין מידע HTTP ביומן.
שימוש ב-Kubernetes NetworkPolicy כבקרה נוספת
יש הרבה תרחישים שבהם אפליקציה יכולה לעקוף פרוקסי מסוג sidecar.
אתם יכולים להשתמש ב-Kubernetes NetworkPolicy כדי לציין בנוסף אילו חיבורים עומסי העבודה יכולים לבצע. אחרי שמחילים מדיניות רשת אחת, כל החיבורים שלא אושרו במפורש נדחים.
המדריך הזה מתייחס רק לחיבורים יוצאים ולבוררים של תעבורת נתונים יוצאת (egress) במדיניות רשת. אם אתם שולטים בתעבורת הכניסה באמצעות מדיניות רשת באשכולות שלכם, אתם צריכים ליצור מדיניות כניסה שתתאים למדיניות היציאה שלכם. לדוגמה, אם מאפשרים יציאה מעומסי עבודה במרחב השמות team-x אל מרחב השמות team-y, צריך גם לאפשר כניסה למרחב השמות team-y ממרחב השמות team-x.
לאפשר לעומסי עבודה ולשרתי proxy שנפרסו במרחב השמות
team-xלהתחבר אלistiodואל שער היציאה:cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: NetworkPolicy metadata: name: allow-egress-to-control-plane namespace: team-x spec: podSelector: {} policyTypes: - Egress egress: - to: - namespaceSelector: matchLabels: "kubernetes.io/metadata.name": istio-system podSelector: matchLabels: istio: istiod - namespaceSelector: matchLabels: "kubernetes.io/metadata.name": istio-egress podSelector: matchLabels: istio: egressgateway EOFמתן הרשאה לעומסי עבודה ולשרתי proxy לשאילתות DNS:
cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: NetworkPolicy metadata: name: allow-egress-to-dns namespace: team-x spec: podSelector: {} policyTypes: - Egress egress: - to: - namespaceSelector: matchLabels: "kubernetes.io/metadata.name": kube-system ports: - port: 53 protocol: UDP - port: 53 protocol: TCP EOFמתן אפשרות לעומסי עבודה ולשרתי proxy להתחבר לכתובות ה-IP שמשרתות את ממשקי ה-API והשירותים של Google, כולל רשות האישורים של Cloud Service Mesh:
cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: NetworkPolicy metadata: name: allow-egress-to-google-apis namespace: team-x spec: podSelector: {} policyTypes: - Egress egress: - to: - ipBlock: cidr: 199.36.153.4/30 - ipBlock: cidr: 199.36.153.8/30 EOFמתן הרשאה לעומסי עבודה ולשרתי proxy להתחבר לשרת המטא-נתונים של GKE:
cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: NetworkPolicy metadata: name: allow-egress-to-metadata-server namespace: team-x spec: podSelector: {} policyTypes: - Egress egress: - to: # For GKE data plane v2 - ipBlock: cidr: 169.254.169.254/32 - to: # For GKE data plane v1 - ipBlock: cidr: 127.0.0.1/32 # Prior to 1.21.0-gke.1000 - ipBlock: cidr: 169.254.169.252/32 # 1.21.0-gke.1000 and later ports: - protocol: TCP port: 987 - protocol: TCP port: 988 EOFאופציונלי: מאפשרים לעומסי עבודה ולשרתי proxy במרחב השמות
team-xליצור חיבורים ביניהם:cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: NetworkPolicy metadata: name: allow-egress-to-same-namespace namespace: team-x spec: podSelector: {} ingress: - from: - podSelector: {} egress: - to: - podSelector: {} EOFאופציונלי: מאפשרים לעומסי עבודה ולשרתי proxy במרחב השמות
team-xליצור חיבורים לעומסי עבודה שנפרסו על ידי צוות אחר:cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: NetworkPolicy metadata: name: allow-egress-to-team-y namespace: team-x spec: podSelector: {} policyTypes: - Egress egress: - to: - namespaceSelector: matchLabels: "kubernetes.io/metadata.name": team-y EOFהחיבורים בין שרתי proxy מסוג sidecar נשמרים. חיבורים קיימים לא נסגרים כשמחילים מדיניות רשת חדשה. מפעילים מחדש את עומסי העבודה במרחב השמות team-x כדי לוודא שהחיבורים הקיימים נסגרו:
kubectl -n team-x rollout restart deploymentמוודאים שאפשר עדיין לשלוח בקשת HTTP אל example.com מאפליקציית הבדיקה במרחב השמות
team-x:kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- curl -I http://example.comהבקשה מצליחה עם תגובה
200 OK.
גישה ישירה לממשקי Google API באמצעות גישה פרטית ל-Google והרשאות IAM
ממשקי ה-API והשירותים של Google נחשפים באמצעות כתובות IP חיצוניות. כשפודים עם כתובות IP של כינוי מקומיות ל-VPC יוצרים חיבורים לממשקי Google API באמצעות גישה פרטית ל-Google, התנועה אף פעם לא יוצאת מהרשת של Google.
כשמגדירים את התשתית במדריך הזה, מפעילים את הגישה הפרטית ל-Google עבור רשת המשנה שמשמשת את ה-Pods של GKE. כדי לאפשר גישה לכתובות ה-IP שמשמשות את Private Google Access, יצרתם נתיב, כלל של חומת אש ב-VPC ואזור DNS פרטי. ההגדרה הזו מאפשרת ל-pods להגיע ישירות לממשקי ה-API של Google בלי לשלוח תנועה דרך שער היציאה. אתם יכולים לשלוט באילו ממשקי API זמינים לחשבונות שירות ספציפיים של Kubernetes (ומכאן גם למרחבי שמות) באמצעות איחוד שירותי אימות הזהות של עומסי עבודה ב-GKE ו-IAM. הרשאות ב-Istio לא נכנסות לתוקף כי שער היציאה לא מטפל בחיבורים לממשקי ה-API של Google.
כדי ש-Pods יוכלו לקרוא לממשקי Google API, צריך להשתמש ב-IAM כדי להעניק הרשאות. האשכול שבו משתמשים במדריך הזה מוגדר לשימוש ב-איחוד זהויות של עומסי עבודה ל-GKE, שמאפשר לחשבון שירות של Kubernetes לפעול כחשבון שירות של Google.
יוצרים חשבון שירות של Google לשימוש באפליקציה:
gcloud iam service-accounts create sa-test-app-team-xמתן אפשרות לחשבון השירות של Kubernetes להתחזות לחשבון השירות של Google:
gcloud iam service-accounts add-iam-policy-binding \ --role roles/iam.workloadIdentityUser \ --member "serviceAccount:${PROJECT_ID}.svc.id.goog[team-x/test]" \ sa-test-app-team-x@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.comמוסיפים הערה לחשבון השירות של Kubernetes עבור אפליקציית הבדיקה במרחב השמות
team-xעם כתובת האימייל של חשבון השירות של Google:cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: v1 kind: ServiceAccount metadata: annotations: iam.gke.io/gcp-service-account: sa-test-app-team-x@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com name: test namespace: team-x EOFלפוד של אפליקציית הבדיקה צריכה להיות גישה לשרת המטא-נתונים של Google (שפועל כ-DaemonSet) כדי לקבל פרטי כניסה זמניים לקריאה ל-Google APIs. יוצרים רשומת שירות לשרת המטא-נתונים של GKE:
cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: ServiceEntry metadata: name: metadata-google-internal namespace: istio-egress labels: # Show this service and its telemetry in the Cloud Service Mesh page of the Google Cloud console service.istio.io/canonical-name: metadata.google.internal spec: hosts: - metadata.google.internal ports: - number: 80 name: http protocol: HTTP - number: 443 name: tls protocol: TLS resolution: DNS location: MESH_EXTERNAL exportTo: - 'istio-egress' - 'team-x' EOFצריך גם ליצור רשומה של שירות עבור private.googleapis.com ו-storage.googleapis.com:
cat <<EOF | kubectl apply -f - apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: ServiceEntry metadata: name: private-googleapis-com namespace: istio-egress labels: # Show this service and its telemetry in the Cloud Service Mesh page of the Google Cloud console service.istio.io/canonical-name: googleapis.com spec: hosts: - private.googleapis.com - storage.googleapis.com ports: - number: 80 name: http protocol: HTTP - number: 443 name: tls protocol: TLS resolution: DNS location: MESH_EXTERNAL exportTo: - 'istio-egress' - 'team-x' EOFמוודאים שחשבון השירות של Kubernetes מוגדר בצורה נכונה לפעול כחשבון השירות של Google:
kubectl -n team-x exec -it $(kubectl -n team-x get pod -l app=test \ -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c test -- gcloud auth listחשבון השירות של Google מופיע כזהות הפעילה והיחידה.
יוצרים קובץ בדיקה בקטגוריה של Cloud Storage:
echo "Hello, World!" > /tmp/hello gcloud storage buckets create gs://${PROJECT_ID}-bucket gcloud storage cp /tmp/hello gs://${PROJECT_ID}-bucket/מעניקים לחשבון השירות הרשאה להציג קבצים בדלי ולראות אותם:
gcloud storage buckets add-iam-policy-binding gs://${PROJECT_ID}-bucket/ \ --member=serviceAccount:sa-test-app-team-x@${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com \ --role=roles/storage.objectViewerמוודאים שלאפליקציית הבדיקה יש גישה לקטגוריית הבדיקה:
kubectl -n team-x exec -it \ $(kubectl -n team-x get pod -l app=test -o jsonpath={.items..metadata.name}) \ -c test \ -- gcloud storage cat gs://${PROJECT_ID}-bucket/helloהפרטים שמוצגים הם:
Hello, World!
הסרת המשאבים
כדי להימנע מחיובים בחשבון Google Cloud בגלל השימוש במשאבים שנעשה במסגרת המדריך הזה, אפשר למחוק את הפרויקט שמכיל את המשאבים, או להשאיר את הפרויקט ולמחוק את המשאבים בנפרד.
כדי להימנע מחיובים בחשבון Google Cloud על המשאבים שבהם השתמשתם במדריך הזה, צריך לבצע את השלבים שבקטעים הבאים:
מחיקת הפרויקט
הדרך הקלה ביותר לבטל את החיוב היא למחוק את הפרויקט שיצרתם בשביל המדריך.
- במסוף Google Cloud , נכנסים לדף Manage resources.
- ברשימת הפרויקטים, בוחרים את הפרויקט שרוצים למחוק ולוחצים על Delete.
- כדי למחוק את הפרויקט, כותבים את מזהה הפרויקט בתיבת הדו-שיח ולוחצים על Shut down.
המאמרים הבאים
- מומלץ לקרוא את מדריך השיטות המומלצות.
- מומלץ לעיין במדריך לחיזוק האבטחה של GKE.
- איך משתמשים ב-CA Service כדי להגדיר אוטומציה של ניהול אישורי TLS בשער הכניסה של Cloud Service Mesh
- ניהול ההגדרות והמדיניות בכל התשתית באמצעות GKE Enterprise Configuration Management
- לדוגמאות נוספות של ארכיטקטורות, תרשימים ושיטות מומלצות, עיינו במאמר Cloud Architecture Center.