Cloud Service Mesh tramite esempi: mTLS

Accedere a Online Boutique

1. Imposta il contesto attuale per kubectl sul cluster in cui hai eseguito il deployment di Online Boutique:

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

2. Elenca i servizi nello spazio dei nomi frontend:

   kubectl get services -n frontend
   

   Tieni presente che frontend-external è un LoadBalancer e ha un indirizzo IP esterno. L'applicazione di esempio include un servizio che è un bilanciatore del carico in modo che possa essere eseguito il deployment su GKE senza Cloud Service Mesh.

3. Visita l'applicazione nel browser utilizzando l'indirizzo IP esterno del servizio frontend-external:

   http://FRONTEND_EXTERNAL_IP/
   

4. Cloud Service Mesh ti offre la possibilità di eseguire il deployment di un gateway in entrata. Puoi accedere a Online Boutique anche utilizzando l'indirizzo IP esterno del gateway ingress. Ottieni l'IP esterno del gateway. Sostituisci i segnaposto con le seguenti informazioni:

   • GATEWAY_SERVICE_NAME : il nome del servizio del gateway in entrata. Se hai eseguito il deployment del gateway di esempio senza modifiche o se hai eseguito il deployment del gateway di ingresso predefinito, il nome è istio-ingressgateway.
   • GATEWAY_NAMESPACE: lo spazio dei nomi in cui hai eseguito il deployment del gateway in entrata. Se hai eseguito il deployment del gateway in entrata predefinito, lo spazio dei nomi è istio-system.

   kubectl get service GATEWAY_NAME -n GATEWAY_NAMESPACE
   

5. Apri un'altra scheda del browser e visita l'applicazione utilizzando l'indirizzo IP esterno del gateway Ingress:

   http://INGRESS_GATEWAY_EXTERNAL_IP/
   

6. Esegui questo comando per curl il servizio frontend con HTTP semplice da un altro pod. Poiché i servizi si trovano in spazi dei nomi diversi, devi eseguire il comando curl sul nome DNS del servizio frontend.

   kubectl debug --image istio/base --target istio-proxy -it \
     $(kubectl get pod -l app=productcatalogservice -n product-catalog -o jsonpath={.items..metadata.name}) \
     -n product-catalog -- \
     curl http://frontend.frontend.svc.cluster.local:80/ -o /dev/null -s -w '%{http_code}\n'
   

   La tua richiesta ha esito positivo con lo stato 200 perché, per impostazione predefinita, vengono accettati sia il traffico TLS sia quello in testo normale.

Abilita mutual TLS per spazio dei nomi

Applichi mTLS applicando un criterio PeerAuthentication con kubectl.

1. Salva la seguente policy di autenticazione come mtls-namespace.yaml.

   cat <<EOF > mtls-namespace.yaml
   apiVersion: "security.istio.io/v1beta1"
   kind: "PeerAuthentication"
   metadata:
     name: "namespace-policy"
   spec:
     mtls:
       mode: STRICT
   EOF
   

   La riga mode: STRICT nella configurazione YAML configura i servizi in modo che accettino solo mTLS. Per impostazione predefinita, mode è PERMISSIVE, che configura i servizi in modo che accettino sia testo non criptato sia mTLS.

2. Applica il criterio di autenticazione per configurare tutti i servizi Online Boutique in modo che accettino solo mTLS:

   for ns in ad cart checkout currency email frontend loadgenerator \
        payment product-catalog recommendation shipping; do
   kubectl apply -n $ns -f mtls-namespace.yaml
   done
   

   Output previsto:

   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created
   peerauthentication.security.istio.io/namespace-policy created

3. Vai alla scheda del browser che accede a Online Boutique utilizzando l'indirizzo IP esterno del servizio frontend-external:

   http://FRONTEND_EXTERNAL_IP/
   

4. Aggiorna la pagina. Il browser mostra il seguente errore:

   

   L'aggiornamento della pagina comporta l'invio di testo normale al servizio frontend. A causa del criterio di autenticazione STRICT, il proxy sidecar blocca la richiesta al servizio.

5. Vai alla scheda del browser che accede a Online Boutique utilizzando l'indirizzo IP esterno di istio-ingressgateway e aggiorna la pagina, che viene visualizzata correttamente. Quando accedi a Online Boutique utilizzando il gateway in entrata, la richiesta segue questo percorso:

   

   Flusso di autenticazione mTLS:

   1. Il browser invia una richiesta HTTP in testo normale al server.
   2. Il container proxy del gateway in entrata intercetta la richiesta.
   3. Il proxy del gateway in entrata esegue un handshake TLS con il proxy lato server (il servizio frontend in questo esempio). Questo handshake include uno scambio di certificati. Questi certificati vengono precaricati nei container proxy da Cloud Service Mesh.
   4. Il proxy del gateway in entrata esegue un controllo sicuro dei nomi sul certificato del server, verificando che un'identità autorizzata stia eseguendo il server.
   5. Il gateway in entrata e i proxy del server stabiliscono una connessione TLS reciproca e il proxy del server inoltra la richiesta al contenitore dell'applicazione server (il servizio frontend).

6. Esegui questo comando per curl il servizio frontend con HTTP semplice da un altro pod.

   kubectl exec testcurl -n default -- curl \
     http://frontend.frontend.svc.cluster.local:80/ -o /dev/null -s -w '%{http_code}\n'
   

   La tua richiesta non va a buon fine perché inviamo traffico in testo normale dal workload senza sidecar in cui viene applicata la norma STRICT peerAuthentication.

Trovare ed eliminare i criteri di autenticazione

1. Per un elenco di tutti i criteri PeerAuthentication nel mesh di servizi:

   kubectl get peerauthentication --all-namespaces
   

   L'output è simile al seguente:

   NAMESPACE         NAME               MODE     AGE
   ad                namespace-policy   STRICT   17m
   cart              namespace-policy   STRICT   17m
   checkout          namespace-policy   STRICT   17m
   currency          namespace-policy   STRICT   17m
   email             namespace-policy   STRICT   17m
   frontend          namespace-policy   STRICT   17m
   loadgenerator     namespace-policy   STRICT   17m
   payment           namespace-policy   STRICT   17m
   product-catalog   namespace-policy   STRICT   17m
   recommendation    namespace-policy   STRICT   17m
   shipping          namespace-policy   STRICT   17m
   

2. Elimina il criterio di autenticazione da tutti gli spazi dei nomi di Online Boutique:

   for ns in ad cart checkout currency email frontend loadgenerator payment \
     product-catalog recommendation shipping; do
       kubectl delete peerauthentication -n $ns namespace-policy
   done;
   

   Output previsto:

   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   peerauthentication.security.istio.io "namespace-policy" deleted
   

3. Accedi a Online Boutique utilizzando l'indirizzo IP esterno del servizio frontend-external e aggiorna la pagina. La pagina viene visualizzata come previsto.

4. Esegui questo comando per curl il servizio frontend con HTTP semplice da un altro pod.

   kubectl debug --image istio/base --target istio-proxy -it \
     $(kubectl get pod -l app=productcatalogservice -n product-catalog -o jsonpath={.items..metadata.name}) \
     -n product-catalog -- \
     curl http://frontend.frontend.svc.cluster.local:80/ -o /dev/null -s -w '%{http_code}\n'
   

   La tua richiesta ha esito positivo con lo stato 200 perché, per impostazione predefinita, vengono accettati sia il traffico TLS sia quello in testo normale.

Se aggiorni la pagina nella Google Cloud console che mostra l'elenco Carichi di lavoro, ora viene visualizzato lo stato mTLS Permissive.

Abilitare TLS reciproco per workload

Per impostare un criterio PeerAuthentication per un carico di lavoro specifico, devi configurare la sezione selector e specificare le etichette che corrispondono al carico di lavoro desiderato. Tuttavia, Cloud Service Mesh non può aggregare le policy a livello di workload per il traffico mTLS in uscita verso un servizio. Per gestire questo comportamento, devi configurare una regola di destinazione.

1. Applica un criterio di autenticazione a un workload specifico. Nota come le norme seguenti utilizzano etichette e selettori per scegliere come target lo specifico frontend deployment.

   cat <<EOF | kubectl apply -n frontend -f -
   apiVersion: "security.istio.io/v1beta1"
   kind: "PeerAuthentication"
   metadata:
     name: "frontend"
     namespace: "frontend"
   spec:
     selector:
       matchLabels:
         app: frontend
     mtls:
       mode: STRICT
   EOF
   

   Output previsto:

   peerauthentication.security.istio.io/frontend created

2. Configura una regola di destinazione corrispondente.

   cat <<EOF | kubectl apply -n frontend -f -
   apiVersion: "networking.istio.io/v1alpha3"
   kind: "DestinationRule"
   metadata:
     name: "frontend"
   spec:
     host: "frontend.demo.svc.cluster.local"
     trafficPolicy:
       tls:
         mode: ISTIO_MUTUAL
   EOF
   

   Output previsto:

   destinationrule.networking.istio.io/frontend created

3. Accedi a Online Boutique utilizzando l'indirizzo IP esterno del servizio frontend-external e aggiorna la pagina. La pagina non viene visualizzata perché frontend service è impostato su mTLS STRICT e il proxy sidecar blocca la richiesta.

4. Esegui questo comando per curl il servizio frontend con HTTP semplice da un altro pod.

   kubectl exec testcurl -n default -- curl \
     http://frontend.frontend.svc.cluster.local:80/ -o /dev/null -s -w '%{http_code}\n'
   

   La tua richiesta non va a buon fine perché inviamo traffico in testo normale dal workload senza sidecar in cui viene applicata la norma STRICT peerAuthentication.

5. Elimina il criterio di autenticazione:

   kubectl delete peerauthentication -n frontend frontend
   

   Output previsto:

   peerauthentication.security.istio.io "frontend" deleted
   

6. Elimina la regola di destinazione:

   kubectl delete destinationrule -n frontend frontend
   

   Output previsto:

   destinationrule.networking.istio.io "frontend" deleted
   

Applicazione di mTLS a livello di mesh

Per impedire a tutti i servizi nel mesh di accettare il traffico in testo normale, imposta un criterio PeerAuthentication a livello di mesh con la modalità mTLS impostata su STRICT. La policy PeerAuthentication a livello di mesh non deve avere un selettore e deve essere applicata nello spazio dei nomi radice, istio-system. Quando implementi il criterio, il control plane esegue automaticamente il provisioning dei certificati TLS in modo che i carichi di lavoro possano autenticarsi a vicenda.

1. Applica mTLS a tutto il mesh:

   kubectl apply -f - <<EOF
   apiVersion: "security.istio.io/v1beta1"
   kind: "PeerAuthentication"
   metadata:
     name: "mesh-wide"
     namespace: "istio-system"
   spec:
     mtls:
       mode: STRICT
   EOF
   

   Output previsto:

   peerauthentication.security.istio.io/mesh-wide created

2. Accedi a Online Boutique utilizzando l'indirizzo IP esterno del servizio frontend-external e aggiorna la pagina. La pagina non viene visualizzata.

3. Esegui questo comando per curl il servizio frontend con HTTP semplice da un altro pod.

   kubectl exec testcurl -n default -- curl \
     http://frontend.frontend.svc.cluster.local:80/ -o /dev/null -s -w '%{http_code}\n'
   

   La tua richiesta non va a buon fine perché inviamo traffico in testo normale dal workload senza sidecar in cui viene applicata la norma STRICT peerAuthentication.

4. Elimina la policy mesh-wide:

   kubectl delete peerauthentication -n istio-system mesh-wide
   

   Output previsto:

   peerauthentication.security.istio.io "mesh-wide" deleted