在 Ingress 閘道中設定 TLS 終止

總覽

本頁面說明如何在 Cloud Service Mesh 的輸入閘道中設定 TLS 終止，以便管理服務的 HTTPS 外部流量。如要進一步瞭解如何設定閘道，請參閱閘道指南。您將瞭解如何使用 TLS 設定閘道，以便進行安全通訊，並啟用應用程式的加密存取權。這個程序會運用 Cloud Service Mesh 功能，安全地公開服務。

事前準備

您需要以下資源才能完成本文件中的步驟：

  • 已安裝 Cloud Service Mesh 的 Kubernetes 叢集。如要進一步瞭解如何安裝 Cloud Service Mesh，請參閱安裝指南。

設定環境

請在可存取您要使用的叢集的工作站上執行下列指令。請確認 kubectl 工具已設定為使用叢集專屬的叢集背景資訊。

  1. 設定環境變數。

    export CSM_INGRESSGATEWAY_NAMESPACE=CSM_INGRESSGATEWAY_NAMESPACE
export CSM_INGRESSGATEWAY_DEPLOYMENT_NAME=CSM_INGRESSGATEWAY_DEPLOYMENT_NAME
export CSM_INGRESSGATEWAY_SERVICE_NAME=CSM_INGRESSGATEWAY_SERVICE_NAME

  2. 在叢集中部署 foo 應用程式。請使用下列 yaml 安裝：

    apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: foo
  namespace: foo
spec:
  selector:
    app: test-backend
  ports:
  - port: 8080
    targetPort: 8080
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: foo
  namespace: foo
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: test-backend
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test-backend
    spec:
      containers:
      - name: whereami
        image: gcr.io/google-samples/whereami:v1.2.23
        ports:
        - containerPort: 8080
EOF

  3. 產生憑證和金鑰。

    如要保護入口網關，您需要 TLS 憑證和金鑰。您可以使用任何憑證產生工具，或按照下列步驟使用 openssl 建立必要的憑證。

    • 建立根 CA 憑證和金鑰
    mkdir example_certs
openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -subj '/O=Example Corp/CN=example.com' \
  -keyout example.com.key -out example.com.crt
    • 產生 ingress 的憑證和金鑰
    openssl req -out foo.example.com.csr -newkey rsa:2048 -nodes \
  -keyout foo.example.com.key -subj "/CN=foo.example.com/O=Foo Org"

openssl x509 -req -sha256 -days 365 -CA example.com.crt \
  -CAkey example.com.key -set_serial 0 \
  -in foo.example.com.csr -out foo.example.com.crt

儲存 TLS 憑證

將 TLS 憑證儲存為 Secret。

  1. 建立命名空間。這個命名空間用於部署入口網關。

    kubectl create namespace ${CSM_INGRESSGATEWAY_NAMESPACE}

  2. 將預設的注入標籤套用至命名空間：

    kubectl label namespace ${CSM_INGRESSGATEWAY_NAMESPACE} \
    istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwrite

  3. 將 TLS 憑證儲存在 Kubernetes 密鑰中：

    kubectl create -n ${CSM_INGRESSGATEWAY_NAMESPACE} secret tls foo-credential \
  --key=example_certs/foo.example.com.key \
  --cert=example_certs/foo.example.com.crt

將 TLS 憑證套用至閘道

有兩種方法可讓閘道使用新建立的 TLS 憑證。

使用已掛載憑證的部署作業 (建議做法)

  1. 將預設 Ingress 網關資訊清單複製到本機檔案中。

    curl https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/anthos-service-mesh-samples/main/docs/ingress-gateway-external-lb/ingress-gateway.yaml > ingress-gateway.yaml

  2. 修正 ingress-gateway.yaml 中的部署規格，以掛載 TLS 密鑰憑證。

    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
...
spec:
  ...
    spec:
        ...
        volumeMounts:
        - name: foo-credential # Add new volume mount specifying mount path.
          mountPath: /etc/secrets/foo-credential 
          readOnly: true
      volumes:
      - name: foo-credential # Point volume mount to the Kubernetes secret holding the TLS certificate and keys.
        secret:
          secretName: foo-credential

    接著，建立與入口網關相關的資源。

    kubectl --namespace ${CSM_INGRESSGATEWAY_NAMESPACE} apply --filename ingress-gateway.yaml

  3. 定義輸入閘道。

    建立閘道資源，以便處理參照已掛載機密金鑰的通訊埠 443 上的 HTTPS 流量：

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1
kind: Gateway
metadata:
  name: secure-gateway
  namespace: ${CSM_INGRESSGATEWAY_NAMESPACE}
spec:
  selector:
    app: asm-ingressgateway
    istio: ingressgateway
  servers:
  - port:
      number: 443
      name: https
      protocol: HTTPS
    tls:
      mode: SIMPLE
      serverCertificate: /etc/secrets/foo-credential/foo.example.com.crt
      privateKey: /etc/secrets/foo-credential/foo.example.com.key
    hosts:
    - "foo.example.com"
EOF

未掛載憑證的部署作業

  1. 套用Ingress Gateway 資訊清單檔案。

    kubectl --namespace ${CSM_INGRESSGATEWAY_NAMESPACE} apply --filename https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/anthos-service-mesh-samples/main/docs/ingress-gateway-external-lb/ingress-gateway.yaml

    預期輸出內容：

    serviceaccount/asm-ingressgateway created
role.rbac.authorization.k8s.io/asm-ingressgateway created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/asm-ingressgateway created
deployment.apps/asm-ingressgateway created
service/asm-ingressgateway created
poddisruptionbudget.policy/asm-ingressgateway created
horizontalpodautoscaler.autoscaling/asm-ingressgateway created

  2. 定義輸入閘道。

    建立閘道資源，以便處理通訊埠 443 上的 HTTPS 流量：

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1
kind: Gateway
metadata:
  name: secure-gateway
  namespace: ${CSM_INGRESSGATEWAY_NAMESPACE}
spec:
  selector:
    app: asm-ingressgateway
    istio: ingressgateway
  servers:
  - port:
      number: 443
      name: https
      protocol: HTTPS
    tls:
      mode: SIMPLE
      credentialName: foo-credential
    hosts:
    - "foo.example.com"
EOF

最佳化部署作業

如果您使用部署作業而未掛載憑證，入口網站閘道 Pod 會定期檢查憑證是否已更新。根據預設，這項作業最多需要 60 分鐘。如要變更輪詢頻率，請為入口網關 Pod 部署設定 CSM_MIN_K8S_SECRET_REFRESH_INTERVAL 和 CSM_MAX_K8S_SECRET_REFRESH_INTERVAL 環境變數。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: asm-ingressgateway
  ...
spec:
  ...
  template:
    ...
    spec:
      containers:
      - name: istio-proxy
        image: auto
        env:
        - name: CSM_MIN_K8S_SECRET_REFRESH_INTERVAL
          value: "15m" # Half of the default minimum interval
        - name: CSM_MAX_K8S_SECRET_REFRESH_INTERVAL
          value: "30m" # Half of the default maximum interval
      ...

測試流量

  1. 將流量轉送至 foo 服務。

    定義 VirtualService，將流量導向至 foo 部署：

    cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1
kind: VirtualService
metadata:
  name: foo-routing
  namespace: ${CSM_INGRESSGATEWAY_NAMESPACE}
spec:
  hosts:
  - "foo.example.com"
  gateways:
  - secure-gateway
  http:
  - match:
    - uri:
        prefix: /status
    - uri:
        prefix: /delay
    route:
    - destination:
        host: foo
        port:
          number: 8080
EOF

  2. 設定外部負載平衡器，以便從叢集連線至入口閘道。

  3. 測試安全連線。

    使用下列 curl 指令驗證設定：

    export EXTERNAL_LB_IP_ADDRESS=EXTERNAL_LB_IP_ADDRESS
curl -v -H "Host: foo.example.com" --resolve "foo.example.com:443:$EXTERNAL_LB_IP_ADDRESS" \
  --cacert example_certs/example.com.crt "https://foo.example.com:443/ping"

    將 EXTERNAL_LB_IP_ADDRESS 替換為外部負載平衡器的 IP。

    輸出結果會與下列內容相似：

      {
    "cluster_name": "gke-us",
    "host_header": "34.120.175.141",
    "pod_name": "whereami-deployment-954cbf78-mtlpf",
    "pod_name_emoji": "😎",
    "project_id": "my-project",
    "timestamp": "2021-11-29T17:01:59",
    "zone": "us-central1-b"
  }

後續步驟