Azure Kubernetes Service 用の Istio サービスメッシュアドオンのセキュリティで保護されたイングレスゲートウェイ

[アーティクル]
05/15/2024

外部または内部の Istio イングレスのデプロイに関する記事では、外部または内部トラフィックに HTTP サービスを公開するようにイングレスゲートウェイを構成する方法について説明しています。この記事では、単純な TLS または相互 TLS を使用して、セキュリティで保護された HTTPS サービスを公開する方法について説明します。

前提条件

ドキュメントに従って、クラスターで Istio アドオンを有効にする
ドキュメントに従って外部 Istio イングレスゲートウェイをデプロイする
- 外部イングレスゲートウェイを有効にする

Note

この記事では、デモ用の外部イングレスゲートウェイを参照します。内部イングレスゲートウェイの相互 TLS の構成にも同じ手順が適用されます。

必要なクライアント/サーバーの証明書とキー

この記事では、いくつかの証明書とキーが必要です。お気に入りのツールを使用して作成することも、以下の openssl コマンドを使用することもできます。

サンプルサービスの証明書に署名するためのルート証明書と秘密キーを作成します。

mkdir bookinfo_certs
openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -subj '/O=bookinfo Inc./CN=bookinfo.com' -keyout bookinfo_certs/bookinfo.com.key -out bookinfo_certs/bookinfo.com.crt

productpage.bookinfo.com の新しい証明書と秘密キーを生成します。

openssl req -out bookinfo_certs/productpage.bookinfo.com.csr -newkey rsa:2048 -nodes -keyout bookinfo_certs/productpage.bookinfo.com.key -subj "/CN=productpage.bookinfo.com/O=product organization"
openssl x509 -req -sha256 -days 365 -CA bookinfo_certs/bookinfo.com.crt -CAkey bookinfo_certs/bookinfo.com.key -set_serial 0 -in bookinfo_certs/productpage.bookinfo.com.csr -out bookinfo_certs/productpage.bookinfo.com.crt

クライアントの証明書と秘密キーを生成します。

openssl req -out bookinfo_certs/client.bookinfo.com.csr -newkey rsa:2048 -nodes -keyout bookinfo_certs/client.bookinfo.com.key -subj "/CN=client.bookinfo.com/O=client organization"
openssl x509 -req -sha256 -days 365 -CA bookinfo_certs/bookinfo.com.crt -CAkey bookinfo_certs/bookinfo.com.key -set_serial 1 -in bookinfo_certs/client.bookinfo.com.csr -out bookinfo_certs/client.bookinfo.com.crt

TLS イングレスゲートウェイを構成する

イングレスゲートウェイの Kubernetes TLS シークレットを作成します。Azure Key Vault を使用して証明書とキーをホストし、Azure Key Vault シークレットプロバイダーアドオンを使用してシークレットをクラスターに同期します。

Azure Key Vault を設定してシークレットをクラスターに同期する

Azure Key Vault を作成する

Istio アドオンに証明書とキー入力を提供するには、Azure Key Vault リソースが必要です。
```
export AKV_NAME=<azure-key-vault-resource-name>  
az keyvault create --name $AKV_NAME --resource-group $RESOURCE_GROUP --location $LOCATION
```
クラスターのシークレットストア CSI ドライバーに対して Azure Key Vault プロバイダーを有効にします。
```
az aks enable-addons --addons azure-keyvault-secrets-provider --resource-group $RESOURCE_GROUP --name $CLUSTER
```

アクセスポリシーを使用して、アドオンのユーザー割り当てマネージド ID による Azure Key Vault リソースへのアクセスを承認します。または、Key Vault でアクセス許可モデルとして Azure RBAC を使用している場合は、こちらの手順に従って、アドオンのユーザー割り当てマネージド ID に Key Vault の Azure ロールを割り当てます。

OBJECT_ID=$(az aks show --resource-group $RESOURCE_GROUP --name $CLUSTER --query 'addonProfiles.azureKeyvaultSecretsProvider.identity.objectId' -o tsv | tr -d '\r')
CLIENT_ID=$(az aks show --resource-group $RESOURCE_GROUP --name $CLUSTER --query 'addonProfiles.azureKeyvaultSecretsProvider.identity.clientId')
TENANT_ID=$(az keyvault show --resource-group $RESOURCE_GROUP --name $AKV_NAME --query 'properties.tenantId')

az keyvault set-policy --name $AKV_NAME --object-id $OBJECT_ID --secret-permissions get list

証明書とキーを使用して Azure Key Vault にシークレットを作成します。

az keyvault secret set --vault-name $AKV_NAME --name test-productpage-bookinfo-key --file bookinfo_certs/productpage.bookinfo.com.key
az keyvault secret set --vault-name $AKV_NAME --name test-productpage-bookinfo-crt --file bookinfo_certs/productpage.bookinfo.com.crt
az keyvault secret set --vault-name $AKV_NAME --name test-bookinfo-crt --file bookinfo_certs/bookinfo.com.crt

次のマニフェストを使用して SecretProviderClass をデプロイし、Azure Key Vault 固有のパラメーターを CSI ドライバーに提供します。

cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: secrets-store.csi.x-k8s.io/v1
kind: SecretProviderClass
metadata:
  name: productpage-credential-spc
  namespace: aks-istio-ingress
spec:
  provider: azure
  secretObjects:
  - secretName: productpage-credential
    type: tls
    data:
    - objectName: test-productpage-bookinfo-key
      key: key
    - objectName: test-productpage-bookinfo-crt
      key: cert
  parameters:
    useVMManagedIdentity: "true"
    userAssignedIdentityID: $CLIENT_ID 
    keyvaultName: $AKV_NAME
    cloudName: ""
    objects:  |
      array:
        - |
          objectName: test-productpage-bookinfo-key
          objectType: secret
          objectAlias: "test-productpage-bookinfo-key"
        - |
          objectName: test-productpage-bookinfo-crt
          objectType: secret
          objectAlias: "test-productpage-bookinfo-crt"
    tenantId: $TENANT_ID
EOF

次のマニフェストを使用してサンプルポッドをデプロイします。シークレットストア CSI ドライバーを使用するには、Azure Key Vault からクラスターにシークレットが確実に同期されるように、ポッドが SecretProviderClass リソースを参照している必要があります。

cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secrets-store-sync-productpage
  namespace: aks-istio-ingress
spec:
  containers:
    - name: busybox
      image: mcr.microsoft.com/oss/busybox/busybox:1.33.1
      command:
        - "/bin/sleep"
        - "10"
      volumeMounts:
      - name: secrets-store01-inline
        mountPath: "/mnt/secrets-store"
        readOnly: true
  volumes:
    - name: secrets-store01-inline
      csi:
        driver: secrets-store.csi.k8s.io
        readOnly: true
        volumeAttributes:
          secretProviderClass: "productpage-credential-spc"
EOF

SecretProviderClass リソースで定義されているクラスター名前空間 aks-istio-ingress に作成された productpage-credential シークレットを確認します。

kubectl describe secret/productpage-credential -n aks-istio-ingress

出力例:

Name:         productpage-credential
Namespace:    aks-istio-ingress
Labels:       secrets-store.csi.k8s.io/managed=true
Annotations:  <none>

Type:  tls

Data
====
cert:  1066 bytes
key:   1704 bytes

イングレスゲートウェイと仮想サービスを構成する

Istio イングレスゲートウェイを経由してサンプルアプリケーションに HTTPS トラフィックをルーティングします。次のマニフェストを使用して、ゲートウェイと仮想サービスリソースをデプロイします。

cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: bookinfo-gateway
spec:
  selector:
    istio: aks-istio-ingressgateway-external
  servers:
  - port:
      number: 443
      name: https
      protocol: HTTPS
    tls:
      mode: SIMPLE
      credentialName: productpage-credential
    hosts:
    - productpage.bookinfo.com
---
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: productpage-vs
spec:
  hosts:
  - productpage.bookinfo.com
  gateways:
  - bookinfo-gateway
  http:
  - match:
    - uri:
        exact: /productpage
    - uri:
        prefix: /static
    - uri:
        exact: /login
    - uri:
        exact: /logout
    - uri:
        prefix: /api/v1/products
    route:
    - destination:
        port:
          number: 9080
        host: productpage
EOF

Note

ゲートウェイ定義では、credentialName は SecretProviderClass リソースの secretName と一致する必要があります。また、selector は、外部イングレスゲートウェイをラベルによって参照する必要があります。このとき、ラベルのキーは istio であり、値は aks-istio-ingressgateway-external です。内部イングレスゲートウェイの場合、ラベルは istio で、値は aks-istio-ingressgateway-internal です。

外部イングレスのホストとポートの環境変数を設定します。

export INGRESS_HOST_EXTERNAL=$(kubectl -n aks-istio-ingress get service aks-istio-ingressgateway-external -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}')
export SECURE_INGRESS_PORT_EXTERNAL=$(kubectl -n aks-istio-ingress get service aks-istio-ingressgateway-external -o jsonpath='{.spec.ports[?(@.name=="https")].port}')
export SECURE_GATEWAY_URL_EXTERNAL=$INGRESS_HOST_EXTERNAL:$SECURE_INGRESS_PORT_EXTERNAL

echo "https://$SECURE_GATEWAY_URL_EXTERNAL/productpage"

検証

HTTPS 経由で productpage サービスにアクセスするための HTTPS 要求を送信します。

curl -s -HHost:productpage.bookinfo.com --resolve "productpage.bookinfo.com:$SECURE_INGRESS_PORT_EXTERNAL:$INGRESS_HOST_EXTERNAL" --cacert bookinfo_certs/bookinfo.com.crt "https://productpage.bookinfo.com:$SECURE_INGRESS_PORT_EXTERNAL/productpage" | grep -o "<title>.*</title>"

サンプルアプリケーションの製品ページにアクセス可能であることを確認します。予想される出力は次のとおりです。

<title>Simple Bookstore App</title>

Note

HTTPS サービスへの HTTPS イングレスアクセスを構成する、つまり、受信要求で TLS 終端ではなく SNI パススルーを実行するようにイングレスゲートウェイを構成するには、ゲートウェイ定義の tls モードを PASSTHROUGH に更新します。これにより、TLS を終端せずに、イングレストラフィックを "そのまま" 渡すようにゲートウェイに指示します。

相互 TLS イングレスゲートウェイを構成する

相互 TLS をサポートするようにゲートウェイ定義を拡張します。

現在のシークレットを削除して新しいものを作成することで、イングレスゲートウェイの資格情報を更新します。サーバーは CA 証明書を使用してクライアントを検証します。CA 証明書を保持するには、キー ca.crt を使用する必要があります。

kubectl delete secretproviderclass productpage-credential-spc -n aks-istio-ingress
kubectl delete secret/productpage-credential -n aks-istio-ingress
kubectl delete pod/secrets-store-sync-productpage -n aks-istio-ingress

次のマニフェストを使用し、CA 証明書を使って SecretProviderClass を再作成します。

cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: secrets-store.csi.x-k8s.io/v1
kind: SecretProviderClass
metadata:
  name: productpage-credential-spc
  namespace: aks-istio-ingress
spec:
  provider: azure
  secretObjects:
  - secretName: productpage-credential
    type: opaque
    data:
    - objectName: test-productpage-bookinfo-key
      key: tls.key
    - objectName: test-productpage-bookinfo-crt
      key: tls.crt
    - objectName: test-bookinfo-crt
      key: ca.crt
  parameters:
    useVMManagedIdentity: "true"
    userAssignedIdentityID: $CLIENT_ID 
    keyvaultName: $AKV_NAME
    cloudName: ""
    objects:  |
      array:
        - |
          objectName: test-productpage-bookinfo-key
          objectType: secret
          objectAlias: "test-productpage-bookinfo-key"
        - |
          objectName: test-productpage-bookinfo-crt
          objectType: secret
          objectAlias: "test-productpage-bookinfo-crt"
        - |
          objectName: test-bookinfo-crt
          objectType: secret
          objectAlias: "test-bookinfo-crt"
    tenantId: $TENANT_ID
EOF

次のマニフェストを使用して、Azure Key Vault からクラスターにシークレットを同期するサンプルポッドを再デプロイします。

cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secrets-store-sync-productpage
  namespace: aks-istio-ingress
spec:
  containers:
    - name: busybox
      image: registry.k8s.io/e2e-test-images/busybox:1.29-4
      command:
        - "/bin/sleep"
        - "10"
      volumeMounts:
      - name: secrets-store01-inline
        mountPath: "/mnt/secrets-store"
        readOnly: true
  volumes:
    - name: secrets-store01-inline
      csi:
        driver: secrets-store.csi.k8s.io
        readOnly: true
        volumeAttributes:
          secretProviderClass: "productpage-credential-spc"
EOF

クラスター名前空間 aks-istio-ingress に作成された productpage-credential シークレットを確認します。

kubectl describe secret/productpage-credential -n aks-istio-ingress

出力例:

Name:         productpage-credential
Namespace:    aks-istio-ingress
Labels:       secrets-store.csi.k8s.io/managed=true
Annotations:  <none>

Type:  opaque

Data
====
ca.crt:   1188 bytes
tls.crt:  1066 bytes
tls.key:  1704 bytes

次のマニフェストを使用してゲートウェイ定義を更新し、TLS モードを MUTUAL に設定します。

cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: bookinfo-gateway
spec:
  selector:
    istio: aks-istio-ingressgateway-external # use istio default ingress gateway
  servers:
  - port:
      number: 443
      name: https
      protocol: HTTPS
    tls:
      mode: MUTUAL
      credentialName: productpage-credential # must be the same as secret
    hosts:
    - productpage.bookinfo.com
EOF

検証

クライアント証明書を渡さずに、以前の方法を使用して HTTPS 要求の送信を試み、失敗することを確認します。

curl -v -HHost:productpage.bookinfo.com --resolve "productpage.bookinfo.com:$SECURE_INGRESS_PORT_EXTERNAL:$INGRESS_HOST_EXTERNAL" --cacert bookinfo_certs/bookinfo.com.crt "https://productpage.bookinfo.com:$SECURE_INGRESS_PORT_EXTERNAL/productpage"

出力例:


...
* TLSv1.2 (IN), TLS header, Supplemental data (23):
* TLSv1.3 (IN), TLS alert, unknown (628):
* OpenSSL SSL_read: error:0A00045C:SSL routines::tlsv13 alert certificate required, errno 0
* Failed receiving HTTP2 data
* OpenSSL SSL_write: SSL_ERROR_ZERO_RETURN, errno 0
* Failed sending HTTP2 data
* Connection #0 to host productpage.bookinfo.com left intact
curl: (56) OpenSSL SSL_read: error:0A00045C:SSL routines::tlsv13 alert certificate required, errno 0

--cert フラグを使用してクライアントの証明書を、--key フラグを使用して秘密キーを curl に渡します。

curl -s -HHost:productpage.bookinfo.com --resolve "productpage.bookinfo.com:$SECURE_INGRESS_PORT_EXTERNAL:$INGRESS_HOST_EXTERNAL" --cacert bookinfo_certs/bookinfo.com.crt --cert bookinfo_certs/client.bookinfo.com.crt --key bookinfo_certs/client.bookinfo.com.key "https://productpage.bookinfo.com:$SECURE_INGRESS_PORT_EXTERNAL/productpage" | grep -o "<title>.*</title>"

サンプルアプリケーションの製品ページにアクセス可能であることを確認します。予想される出力は次のとおりです。

<title>Simple Bookstore App</title>

リソースを削除する

Istio サービスメッシュとイングレスをクリーンアップする (クラスターを残す) 場合は、次のコマンドを実行します。

az aks mesh disable --resource-group ${RESOURCE_GROUP} --name ${CLUSTER}

Istio の使用方法ガイダンスのドキュメントに従って作成したすべてのリソースをクリーンアップする場合は、次のコマンドを実行します。

az group delete --name ${RESOURCE_GROUP} --yes --no-wait

次の方法で共有

Azure Kubernetes Service 用の Istio サービスメッシュアドオンのセキュリティで保護されたイングレスゲートウェイ

前提条件

必要なクライアント/サーバーの証明書とキー

TLS イングレスゲートウェイを構成する

Azure Key Vault を設定してシークレットをクラスターに同期する

イングレスゲートウェイと仮想サービスを構成する

検証

相互 TLS イングレスゲートウェイを構成する

検証

リソースを削除する

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その他のリソース

次の方法で共有

Azure Kubernetes Service 用の Istio サービス メッシュ アドオンのセキュリティで保護されたイングレス ゲートウェイ

前提条件

必要なクライアント/サーバーの証明書とキー

TLS イングレス ゲートウェイを構成する

Azure Key Vault を設定してシークレットをクラスターに同期する

イングレス ゲートウェイと仮想サービスを構成する

検証

相互 TLS イングレス ゲートウェイを構成する

検証

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その他のリソース

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TLS イングレスゲートウェイを構成する

イングレスゲートウェイと仮想サービスを構成する

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