出口网关
控制 Egress 流量6任务展示了如何配置 Istio 以允许网格内部的应用程序访问外部 HTTP 和 HTTPS 服务,但那个任务实际上是通过 Sidecar 直接调用的外部服务。而这个示例会展示如何配置 Istio 以通过专用的 egress gateway 服务间接调用外部服务。
Istio 使用 Ingress and Egress gateway7 配置运行在服务网格边缘的负载均衡。Ingress gateway 允许您定义网格所有入站流量的入口。 Egress gateway 是一个与 Ingress gateway 对称的概念,它定义了网格的出口。 Egress gateway 允许您将 Istio 的功能(例如,监视和路由规则)应用于网格的出站流量。
使用场景
设想一个对安全有严格要求的组织,要求服务网格所有的出站流量必须经过一组专用节点。 专用节点运行在专门的机器上,与集群中运行应用程序的其他节点隔离。 这些专用节点用于实施 egress 流量的策略,并且受到比其余节点更严密地监控。
另一个使用场景是集群中的应用节点没有公有 IP,所以在该节点上运行的网格 Service 无法访问互联网。通过定义 egress gateway,将公有 IP 分配给 egress gateway 节点,用它引导所有的出站流量,可以使应用节点以受控的方式访问外部服务。
开始之前
按照安装指南8中的说明安装 Istio。
将 sleep10 示例应用程序部署为发送请求的测试源。 如果您启用了自动 sidecar 注入,运行以下命令部署示例应用程序:
否则,在使用以下命令部署
sleep
应用程序之前,手动注入 sidecar:为了发送请求,您需要创建
SOURCE_POD
环境变量来存储源 pod 的名称:
部署 Istio egress gateway
检查 Istio egress gateway 是否已布署:
如果没有 Pod 返回,通过接下来的步骤来部署 Istio egress gateway。
如果您使用
IstioOperator
CR 安装 Istio,请在配置中添加以下字段:否则,将等效设置添加到原始
istioctl install
命令中,例如:
定义 Egress gateway 并引导 HTTP 流量
首先创建一个 ServiceEntry
,允许流量直接访问一个外部服务。
为
edition.cnn.com
定义一个ServiceEntry
:发送 HTTPS 请求到 https://edition.cnn.com/politics12, 验证
ServiceEntry
是否已正确应用。输出结果应该与 发起 TLS 的 Egress 流量13中示例中的输出结果相同, 都还没有发起 TLS。
为
edition.cnn.com
端口 80 创建 egressGateway
。并为指向 egress gateway 的流量创建一个 destination rule。定义一个
VirtualService
,将流量从 Sidecar 引导至 Egress Gateway, 再从 Egress Gateway 引导至外部服务:再次发送 HTTP 请求到 https://edition.cnn.com/politics12。
The output should be the same as in the step 2.
检查
istio-egressgateway
Pod 的日志,并查看与我们的请求对应的行。 如果 Istio 部署在istio-system
命名空间中,则打印日志的命令是:你应该会看到一行类似于下面这样的内容:
请注意,您只是将流量从 80 端口重定向到出口网关。到端口 443 的 HTTPS 流量直接进入 edition.cnn.com。
清理 HTTP gateway
在继续下一步之前删除先前的定义:
用 Egress gateway 发起 HTTPS 请求
接下来尝试使用 Egress Gateway 发起 HTTPS 请求(TLS 由应用程序发起)。
您需要在相应的 ServiceEntry
、egress Gateway
和 VirtualService
中指定 TLS
协议的端口 443。
为
edition.cnn.com
定义ServiceEntry
:发送 HTTPS 请求到 https://edition.cnn.com/politics12, 验证您的
ServiceEntry
是否已正确生效。为
edition.cnn.com
创建一个 egressGateway
。除此之外还需要创建一个 destination rule 和一个 virtual service,用来引导流量通过 Egress Gateway, 并通过 Egress Gateway 与外部服务通信。发送 HTTPS 请求到 https://edition.cnn.com/politics12, 输出结果应该和之前一样。
检查 Egress Gateway 代理的日志。如果 Istio 部署在
istio-system
命名空间中, 则打印日志的命令是:你应该会看到类似于下面的内容:
清理 HTTPS gateway
其他安全注意事项
注意,Istio 中定义的 egress Gateway
本身并没有为其所在的节点提供任何特殊处理。
集群管理员或云提供商可以在专用节点上部署 egress gateway,并引入额外的安全措施,
从而使这些节点比网格中的其他节点更安全。
另外要注意的是,Istio 无法强制让所有出站流量都经过 egress gateway, Istio 只是通过 sidecar 代理实现了这种流向。攻击者只要绕过 sidecar 代理, 就可以不经 egress gateway 直接与网格外的服务进行通信,从而避开了 Istio 的控制和监控。 出于安全考虑,集群管理员和云供应商必须确保网格所有的出站流量都要经过 egress gateway。 这需要通过 Istio 之外的机制来满足这一要求。例如,集群管理员可以配置防火墙, 拒绝 egress gateway 以外的所有流量。 Kubernetes 网络策略14 也能禁止所有不是从 egress gateway 发起的出站流量(下一节有一个这样的例子)。 此外,集群管理员和云供应商还可以对网络进行限制,让运行应用的节点只能通过 gateway 来访问外部网络。 要实现这一限制,可以只给 gateway Pod 分配公网 IP,并且可以配置 NAT 设备, 丢弃来自 egress gateway Pod 之外的所有流量。
应用 Kubernetes 网络策略
本节中展示了如何创建 Kubernetes 网络策略14 来阻止绕过
egress gateway 的出站流量。为了测试网络策略,首先创建一个 test-egress
命名空间,
并在其中部署 sleep10 示例应用,
然后尝试发送一个会通过安全网关的外部服务请求。
参考用 Egress gateway 发起 HTTPS 请求一节中的步骤。
创建
test-egress
命名空间:在
test-egress
命名空间中部署 sleep10 示例应用:检查生成的 Pod,其中应该只有一个容器,也就是说没有注入 Istio Sidecar:
从
test-egress
命名空间的sleep
Pod 中向 https://edition.cnn.com/politics12 发送 HTTPS 请求。因为没有任何限制,所以这一请求应该会成功:给 Istio 组件(控制平面和 gateway)所在的命名空间打上标签。例如,你的 Istio 组件部署在
istio-system
命名空间中,则命令是:给
kube-system
命名空间打标签:创建一个
NetworkPolicy
,来限制test-egress
命名空间的出站流量, 只允许目标为kube-system
DNS(端口 53)的请求,以及目标为istio-system
命名空间的所有请求:重新发送前面的 HTTPS 请求到 https://edition.cnn.com/politics12。 这次请求就不会成功了,这是因为流量被网络策略拦截了。
sleep
Pod 无法绕过istio-egressgateway
。 要访问edition.cnn.com
,只能通过 Istio Sidecar 代理,让流量经过istio-egressgateway
才能完成。这种配置表明,即使一些恶意的 Pod 绕过了 Sidecar,也会被网络策略拦截,而无法访问到外部站点。接下来在
test-egress
命名空间的sleep
Pod 上注入 Sidecar,启用test-egress
命名空间的自动注入:重新部署
sleep
:检查生成的 Pod,其中应该有了两个容器,其中包含了注入的 sidecar(
istio-proxy
):在
default
命名空间中创建一个与sleep
pod 类似的目标规则,用来引导test-egress
命名空间内的流量经过 egress 网关:向 https://edition.cnn.com/politics12 发送 HTTP 请求,这次会成功,原因是网络策略允许流量流向
istio-system
中的istio-egressgateway
。istio-egressgateway
最终把流量转发到edition.cnn.com
。检查 Egress gateway 中的代理统计数据。如果 Istio 部署在
istio-system
命名空间,那么打印日志的命令就是:你应该会看到一行类似于下面这样的内容:
清理网络策略
删除本节中建立的资源:
请参考清理 HTTPS gateway一节的内容。
故障排除
如果启用了双向 TLS 认证, 请验证 egress gateway 证书的正确性:
HTTPS 透传流量情况(由应用而不是 egress 发起 TLS),需要使用
openssl
命令测试流量。openssl
的-servername
选项可以用来设置 SNI:如果在上面命令的输出中看到了类似的证书信息,就表明路由是正确的。接下来检查 egress gateway 的代理, 查找对应请求的计数器(由
openssl
和curl
发送,目标是edition.cnn.com
):
清理
关闭 sleep10 服务: