Cloud Service Mesh melalui contoh: mTLS

Akses Butik Online

1. Tetapkan konteks saat ini untuk kubectl ke cluster tempat Anda men-deploy Online Boutique:

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

2. Tampilkan daftar layanan di namespace frontend:

   kubectl get services -n frontend
   

   Perhatikan bahwa frontend-external adalah LoadBalancer, dan memiliki alamat IP eksternal. Aplikasi contoh ini menyertakan layanan yang merupakan load balancer, sehingga dapat di-deploy di GKE tanpa Cloud Service Mesh.

3. Buka aplikasi di browser Anda menggunakan alamat IP eksternal layanan frontend-external:

   http://FRONTEND_EXTERNAL_IP/
   

4. Cloud Service Mesh memberi Anda kemampuan untuk men-deploy gateway masuk. Anda juga dapat mengakses Online Boutique menggunakan alamat IP eksternal dari gateway masuk. Dapatkan IP eksternal gateway. Ganti placeholder dengan informasi berikut:

   • GATEWAY_SERVICE_NAME : Nama layanan gateway masuk. Jika Anda men-deploy gateway contoh tanpa modifikasi, atau jika Anda men-deploy gateway masuk default, namanya adalah istio-ingressgateway.
   • GATEWAY_NAMESPACE: Namespace tempat Anda men-deploy gateway masuk. Jika Anda men-deploy gateway masuk default, namespace-nya adalah istio-system.

   kubectl get service GATEWAY_NAME -n GATEWAY_NAMESPACE
   

5. Buka tab lain di browser Anda dan buka aplikasi tersebut menggunakan alamat IP eksternal gateway masuk:

   http://INGRESS_GATEWAY_EXTERNAL_IP/
   

6. Jalankan perintah berikut ke curl layanan frontend dengan HTTP biasa dari Pod lain. Karena layanan berada di namespace yang berbeda, Anda harus melakukan curl pada nama DNS layanan frontend.

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

   Permintaan Anda berhasil dengan status 200, karena secara default, traffic TLS dan teks biasa diterima.

Mengaktifkan TLS bersama per namespace

Anda menerapkan mTLS dengan menerapkan kebijakan PeerAuthentication dengan kubectl.

1. Simpan kebijakan autentikasi berikut sebagai mtls-namespace.yaml.

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

   Baris mode: STRICT di YAML mengonfigurasi layanan agar hanya menerima mTLS. Secara default, mode adalah PERMISSIVE, yang mengonfigurasi layanan untuk menerima teks biasa dan mTLS.

2. Terapkan kebijakan autentikasi untuk mengonfigurasi semua layanan Online Boutique agar hanya menerima 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 yang diharapkan:

   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. Buka tab di browser Anda yang mengakses Online Boutique menggunakan alamat IP eksternal dari layanan frontend-external:

   http://FRONTEND_EXTERNAL_IP/
   

4. Muat ulang halaman. Browser menampilkan error berikut:

   

   Memuat ulang halaman akan menyebabkan teks biasa dikirim ke layanan frontend. Karena kebijakan autentikasi STRICT, proxy file bantuan memblokir permintaan ke layanan.

5. Buka tab di browser Anda yang mengakses Online Boutique menggunakan alamat IP eksternal istio-ingressgateway, lalu muat ulang halaman, yang berhasil ditampilkan. Saat Anda mengakses Butik Online menggunakan gateway masuk, permintaan tersebut akan melalui jalur berikut:

   

   Alur autentikasi mTLS:

   1. Browser mengirimkan permintaan HTTP teks biasa ke server.
   2. Penampung proxy gateway masuk mencegat permintaan.
   3. Proxy gateway masuk melakukan handshake TLS dengan proxy sisi server (layanan frontend dalam contoh ini). Handshake ini termasuk pertukaran sertifikat. Sertifikat ini dimuat sebelumnya ke container proxy oleh Cloud Service Mesh.
   4. Proxy gateway masuk melakukan pemeriksaan penamaan yang aman pada sertifikat server, yang memverifikasi bahwa identitas yang diotorisasi sedang menjalankan server.
   5. Gateway masuk dan proxy server membuat koneksi TLS bersama, dan proxy server meneruskan permintaan ke penampung aplikasi server (layanan frontend).

6. Jalankan perintah berikut ke curl layanan frontend dengan HTTP biasa dari Pod lain.

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

   Permintaan Anda gagal karena semua layanan Online Boutique ditetapkan ke STRICT mTLS, dan proxy file bantuan memblokir permintaan ke layanan tersebut.

   Output yang diharapkan:

   000
   command terminated with exit code 56

Lihat status mTLS

Anda dapat melihat status fitur keamanan GKE Enterprise, termasuk kebijakan autentikasi, di Konsol Google Cloud.

1. Di Konsol Google Cloud, buka halaman Overview GKE Enterprise.

   Buka Ringkasan

2. Pilih project Google Cloud dari daftar project di panel menu.

3. Dari kartu Status kebijakan, bergantung pada konfigurasi Anda, klik Lihat Kebijakan atau Aktifkan Kebijakan. Dasbor Pengontrol Kebijakan akan terbuka.

4. Klik tab Pelanggaran.

5. Di bagian Resource Kind, centang kotak Pod. Tindakan ini akan menampilkan daftar Pod yang melanggar kebijakan.

Menemukan dan menghapus kebijakan autentikasi

1. Untuk mengetahui daftar semua kebijakan PeerAuthentication dalam mesh layanan:

   kubectl get peerauthentication --all-namespaces
   

   Outputnya mirip dengan hal berikut ini:

   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. Hapus kebijakan autentikasi dari semua namespace 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 yang diharapkan:

   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. Akses Online Boutique menggunakan alamat IP eksternal layanan frontend-external, lalu muat ulang halaman. Halaman ditampilkan seperti yang diharapkan.

4. Jalankan perintah berikut ke curl layanan frontend dengan HTTP biasa dari Pod lain.

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

   Permintaan Anda berhasil dengan status 200, karena secara default, traffic TLS dan teks biasa diterima.

Jika Anda me-refresh halaman di Konsol Google Cloud yang menampilkan daftar Workloads, sekarang status mTLS adalah Permissive.

Mengaktifkan TLS bersama per workload

Guna menetapkan kebijakan PeerAuthentication untuk workload tertentu, Anda harus mengonfigurasi bagian selector dan menentukan label yang cocok dengan workload yang diinginkan. Namun, Cloud Service Mesh tidak dapat menggabungkan kebijakan tingkat workload untuk traffic mTLS keluar ke layanan. Anda perlu mengonfigurasi aturan tujuan untuk mengelola perilaku tersebut.

1. Terapkan kebijakan autentikasi ke beban kerja tertentu. Perhatikan cara kebijakan berikut menggunakan label dan pemilih untuk menargetkan deployment frontend tertentu.

   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 yang diharapkan:

   peerauthentication.security.istio.io/frontend created

2. Mengonfigurasi aturan tujuan yang cocok.

   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 yang diharapkan:

   destinationrule.networking.istio.io/frontend created

3. Akses Online Boutique menggunakan alamat IP eksternal layanan frontend-external, lalu muat ulang halaman. Halaman tidak ditampilkan karena frontend service disetel ke STRICT mTLS, dan proxy file bantuan memblokir permintaan.

4. Jalankan perintah berikut ke curl layanan frontend dengan HTTP biasa dari Pod lain.

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

   Permintaan Anda gagal dengan kode status 56.

   Jika Anda me-refresh halaman di Konsol Google Cloud yang menampilkan daftar Workloads, sekarang status mTLS untuk layanan frontend adalah Strict dan semua layanan lainnya ditetapkan ke Permissive.

   

5. Hapus kebijakan autentikasi:

   kubectl delete peerauthentication -n frontend frontend
   

   Output yang diharapkan:

   peerauthentication.security.istio.io "frontend" deleted
   

6. Hapus aturan tujuan:

   kubectl delete destinationrule -n frontend frontend
   

   Output yang diharapkan:

   destinationrule.networking.istio.io "frontend" deleted
   

Menerapkan mTLS seluruh mesh

Untuk mencegah semua layanan Anda di mesh menerima traffic teks biasa, tetapkan kebijakan PeerAuthentication seluruh mesh dengan mode mTLS yang disetel ke STRICT. Kebijakan PeerAuthentication seluruh mesh tidak boleh memiliki pemilih dan harus diterapkan di namespace root, istio-system. Saat Anda men-deploy kebijakan, bidang kontrol akan otomatis menyediakan sertifikat TLS sehingga workload dapat saling melakukan autentikasi.

1. Terapkan mTLS seluruh 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 yang diharapkan:

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

2. Akses Online Boutique menggunakan alamat IP eksternal layanan frontend-external, lalu muat ulang halaman. Halaman tidak ditampilkan.

3. Jalankan perintah berikut ke curl layanan frontend dengan HTTP biasa dari Pod lain.

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

   Permintaan Anda gagal dengan kode status 56.

4. Hapus kebijakan mesh-wide:

   kubectl delete peerauthentication -n istio-system mesh-wide
   

   Output yang diharapkan:

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

   Jika Anda me-refresh halaman di konsol Google Cloud, Anda akan melihat bahwa detail mTLS untuk semua layanan sekarang menampilkan Permissive.