Configurar aplicativos para usar SSH


Este documento descreve como configurar aplicativos para se conectarem programaticamente entre duas instâncias de máquina virtual (VM) usando SSH e login do sistema operacional. Habilitar aplicativos para usar SSH pode ser útil para automatizar processos de gerenciamento de sistema.

Todos os exemplos de código usados ​​neste guia estão hospedados na página GoogleCloudPlatform/python-docs-samples GitHub .

Antes de começar

  • Configure o SSH para uma conta de serviço .
  • Configure o Login do SO no seu projeto ou em uma VM executada como uma conta de serviço.
  • Se ainda não o fez, configure a autenticação. Autenticação é o processo pelo qual sua identidade é verificada para acesso a Google Cloud serviços e APIs. Para executar códigos ou amostras em um ambiente de desenvolvimento local, você pode se autenticar no Compute Engine selecionando uma das seguintes opções:

    Select the tab for how you plan to use the samples on this page:

    Console

    When you use the Google Cloud console to access Google Cloud services and APIs, you don't need to set up authentication.

    gcloud

    1. After installing the Google Cloud CLI, initialize it by running the following command:

      gcloud init

      If you're using an external identity provider (IdP), you must first sign in to the gcloud CLI with your federated identity.

    2. Set a default region and zone.

Configure um aplicativo SSH

Configure seu aplicativo para gerenciar chaves SSH e iniciar conexões SSH com VMs do Compute Engine. Em um nível superior, seu aplicativo deve fazer o seguinte:

  1. Importe a biblioteca de login do sistema operacional do Google para criar bibliotecas de cliente, o que permite a autenticação com a API de login do sistema operacional.
  2. Inicialize o objeto OS Login Client para permitir que seu aplicativo use o OS Login.
  3. Implemente um método create_ssh_key() que gere uma chave SSH para a conta de serviço da VM e adicione a chave pública à conta de serviço.
  4. Chame o método get_login_profile() da biblioteca de login do sistema operacional para obter o nome de usuário POSIX usado pela conta de serviço.
  5. Implemente um método run_ssh() para executar um comando SSH remoto.
  6. Remova os arquivos de chave SSH temporários.

Exemplo de aplicativo SSH

O aplicativo de exemplo oslogin_service_account_ssh.py demonstra uma possível implementação de um aplicativo SSH. Neste exemplo, o aplicativo usa o método run_ssh() para executar um comando em uma instância remota e retornar a saída do comando.

"""
Example of using the OS Login API to apply public SSH keys for a service
account, and use that service account to run commands on a remote
instance over SSH. This example uses zonal DNS names to address instances
on the same internal VPC network.
"""
from __future__ import annotations

import argparse
import subprocess
import time
from typing import Optional
import uuid

from google.cloud import oslogin_v1
import requests

SERVICE_ACCOUNT_METADATA_URL = (
    "http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/"
    "service-accounts/default/email"
)
HEADERS = {"Metadata-Flavor": "Google"}


def execute(
    cmd: list[str],
    cwd: Optional[str] = None,
    capture_output: bool = False,
    env: Optional[dict] = None,
    raise_errors: bool = True,
) -> tuple[int, str]:
    """
    Run an external command (wrapper for Python subprocess).

    Args:
        cmd: The command to be run.
        cwd: Directory in which to run the command.
        capture_output: Should the command output be captured and returned or just ignored.
        env: Environmental variables passed to the child process.
        raise_errors: Should errors in run command raise exceptions.

    Returns:
        Return code and captured output.
    """
    print(f"Running command: {cmd}")
    process = subprocess.run(
        cmd,
        cwd=cwd,
        stdout=subprocess.PIPE if capture_output else subprocess.DEVNULL,
        stderr=subprocess.STDOUT,
        text=True,
        env=env,
        check=raise_errors,
    )
    output = process.stdout
    returncode = process.returncode

    if returncode:
        print(f"Command returned error status {returncode}")
        if capture_output:
            print(f"With output: {output}")

    return returncode, output


def create_ssh_key(
    oslogin_client: oslogin_v1.OsLoginServiceClient,
    account: str,
    expire_time: int = 300,
) -> str:
    """
    Generates a temporary SSH key pair and apply it to the specified account.

    Args:
        oslogin_client: OS Login client object.
        account: Name of the service account this key will be assigned to.
            This should be in form of `user/<service_account_username>`.
        expire_time: How many seconds from now should this key be valid.

    Returns:
        The path to private SSH key. Public key can be found by appending `.pub`
        to the file name.

    """
    private_key_file = f"/tmp/key-{uuid.uuid4()}"
    execute(["ssh-keygen", "-t", "rsa", "-N", "", "-f", private_key_file])

    with open(f"{private_key_file}.pub") as original:
        public_key = original.read().strip()

    # Expiration time is in microseconds.
    expiration = int((time.time() + expire_time) * 1000000)

    request = oslogin_v1.ImportSshPublicKeyRequest()
    request.parent = account
    request.ssh_public_key.key = public_key
    request.ssh_public_key.expiration_time_usec = expiration

    print(f"Setting key for {account}...")
    oslogin_client.import_ssh_public_key(request)

    # Let the key properly propagate
    time.sleep(5)

    return private_key_file


def run_ssh(cmd: str, private_key_file: str, username: str, hostname: str) -> str:
    """
    Runs a command on a remote system.

    Args:
        cmd: command to be run.
        private_key_file: private SSH key to be used for authentication.
        username: username to be used for authentication.
        hostname: hostname of the machine you want to run the command on.

    Returns:
        Output of the executed command.
    """
    ssh_command = [
        "ssh",
        "-i",
        private_key_file,
        "-o",
        "StrictHostKeyChecking=no",
        "-o",
        "UserKnownHostsFile=/dev/null",
        f"{username}@{hostname}",
        cmd,
    ]
    print(f"Running ssh command: {' '.join(ssh_command)}")
    tries = 0
    while tries < 3:
        try:
            ssh = subprocess.run(
                ssh_command,
                shell=False,
                stdout=subprocess.PIPE,
                stderr=subprocess.STDOUT,
                text=True,
                check=True,
                env={"SSH_AUTH_SOCK": ""},
                timeout=10,
            )
        except (subprocess.CalledProcessError, subprocess.TimeoutExpired) as err:
            time.sleep(10)
            tries += 1
            if tries == 3:
                if isinstance(err, subprocess.CalledProcessError):
                    print(
                        f"Failed to run SSH command (return code: {err.returncode}. Output received: {err.output}"
                    )
                else:
                    print("Failed to run SSH - timed out.")
                raise err
        else:
            return ssh.stdout


def main(
    cmd: str,
    project: str,
    instance: Optional[str] = None,
    zone: Optional[str] = None,
    account: Optional[str] = None,
    hostname: Optional[str] = None,
    oslogin: Optional[oslogin_v1.OsLoginServiceClient] = None,
) -> str:
    """
    Runs a command on a remote system.

    Args:
        cmd: command to be executed on the remote host.
        project: name of the project in which te remote instance is hosted.
        instance: name of the remote system instance.
        zone: zone in which the remote system resides. I.e. us-west3-a
        account: account to be used for authentication.
        hostname: hostname of the remote system.
        oslogin: OSLogin service client object. If not provided, a new client will be created.

    Returns:
        The commands output.
    """
    # Create the OS Login API object.
    if oslogin is None:
        oslogin = oslogin_v1.OsLoginServiceClient()

    # Identify the service account ID if it is not already provided.
    account = (
        account or requests.get(SERVICE_ACCOUNT_METADATA_URL, headers=HEADERS).text
    )

    if not account.startswith("users/"):
        account = f"users/{account}"

    # Create a new SSH key pair and associate it with the service account.
    private_key_file = create_ssh_key(oslogin, account)
    try:
        # Using the OS Login API, get the POSIX username from the login profile
        # for the service account.
        profile = oslogin.get_login_profile(name=account)
        username = profile.posix_accounts[0].username

        # Create the hostname of the target instance using the instance name,
        # the zone where the instance is located, and the project that owns the
        # instance.
        hostname = hostname or f"{instance}.{zone}.c.{project}.internal"

        # Run a command on the remote instance over SSH.
        result = run_ssh(cmd, private_key_file, username, hostname)

        # Print the command line output from the remote instance.
        print(result)
        return result
    finally:
        # Shred the private key and delete the pair.
        execute(["shred", private_key_file])
        execute(["rm", private_key_file])
        execute(["rm", f"{private_key_file}.pub"])


if __name__ == "__main__":
    parser = argparse.ArgumentParser(
        description=__doc__, formatter_class=argparse.RawDescriptionHelpFormatter
    )
    parser.add_argument(
        "--cmd", default="uname -a", help="The command to run on the remote instance."
    )
    parser.add_argument("--project", help="Your Google Cloud project ID.")
    parser.add_argument("--zone", help="The zone where the target instance is located.")
    parser.add_argument("--instance", help="The target instance for the ssh command.")
    parser.add_argument("--account", help="The service account email.")
    parser.add_argument(
        "--hostname",
        help="The external IP address or hostname for the target instance.",
    )
    args = parser.parse_args()

    main(
        args.cmd,
        args.project,
        instance=args.instance,
        zone=args.zone,
        account=args.account,
        hostname=args.hostname,
    )

Execute o aplicativo SSH

Depois de criar um aplicativo que usa SSH, você poderá executá-lo seguindo um processo semelhante ao exemplo a seguir, que instala e executa o aplicativo de amostra oslogin_service_account_ssh.py . As bibliotecas que você instala podem ser diferentes, dependendo da linguagem de programação usada pelo aplicativo.

Como alternativa, você pode escrever um aplicativo que importe oslogin_service_account_ssh.py e o execute diretamente.

  1. Conecte-se à VM que hospeda o aplicativo SSH.

  2. Na VM, instale pip e a biblioteca cliente Python 3:

    sudo apt update && sudo apt install python3-pip -y && pip install --upgrade google-cloud-os-login requests
    
  3. Opcional: se você estiver usando o aplicativo de amostra oslogin_service_account_ssh.py , faça download dele em GoogleCloudPlatform/python-docs-samples :

    curl -O https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/python-docs-samples/master/compute/oslogin/oslogin_service_account_ssh.py
    
  4. Execute o aplicativo SSH. O aplicativo de exemplo usa argparse para aceitar variáveis ​​da linha de comando. Neste exemplo, instrua o aplicativo a instalar e executar cowsay em outra VM do seu projeto.

    python3 service_account_ssh.py \
       --cmd 'sudo apt install cowsay -y && cowsay "It works!"' \
       --project=PROJECT_ID --instance=VM_NAME --zone=ZONE
    

    Substitua o seguinte:

    • PROJECT_ID : o ID do projeto da VM à qual o aplicativo está se conectando.
    • VM_NAME : o nome da VM à qual o aplicativo está se conectando.
    • ZONE : a zona da VM à qual o aplicativo está se conectando.

    A saída é semelhante à seguinte:

    ⋮
    ___________
     It works!
    -----------
          \   ^__^
           \  (oo)\_______
              (__)\       )\/\
                  ||----w |
                  ||     ||
    

O que vem a seguir