使用gRPC协议实现自定义授权提升服务访问安全性 - 服务网格 ASM

当您需要对使用gRPC协议通信的服务进行细粒度的访问控制时，可以使用自定义授权服务功能，根据特定业务需求定制授权机制，在服务间互相通信时加入鉴权流程，确保只有经过认证和授权的请求才能访问相应的服务资源，提高服务间通信的安全性。本文以httpbin应用和sleep应用为例，介绍如何实现接入gRPC协议的自定义授权服务。

前提条件

已添加集群到ASM实例。

步骤一：部署自定义授权服务

在集群中部署自定义授服务。该服务需遵循Istio自定义鉴权服务接口规范，支持HTTP和gRPC协议，用于实现自定义鉴权逻辑。本文使用的示例服务要求请求必须带有x-ext-authz: allow请求头，才能通过鉴权访问成功。

说明

本文提供了自定义授权服务示例。您也可以参考本示例应用的代码，创建自己的自定义授权服务。具体内容，请参见自定义授权。

使用以下内容，创建ext-authz.yaml。

展开查看ext-authz.yaml

# Copyright Istio Authors
#
#   Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
#   you may not use this file except in compliance with the License.
#   You may obtain a copy of the License at
#
#       http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
#   Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
#   distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
#   WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
#   See the License for the specific language governing permissions and
#   limitations under the License.

# Example configurations for deploying ext-authz server separately in the mesh.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: ext-authz
  labels:
    app: ext-authz
spec:
  ports:
  - name: http
    port: 8000
    targetPort: 8000
  - name: grpc
    port: 9000
    targetPort: 9000
  selector:
    app: ext-authz
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: ext-authz
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: ext-authz
  template:
    metadata:
      labels:
        app: ext-authz
    spec:
      containers:
      - image: istio/ext-authz:0.6
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: ext-authz
        ports:
        - containerPort: 8000
        - containerPort: 9000
---

通过kubectl连接集群，执行以下命令，在集群中部署自定义授权服务。
关于如何通过kubectl连接集群，请参见获取集群KubeConfig并通过kubectl工具连接集群。
```
kubectl apply -f ext-authz.yaml
```
预期输出：
```
service/ext-authz created
deployment.apps/ext-authz created
```

执行以下命令，验证应用是否正常工作。

kubectl logs "$(kubectl get pod -l app=ext-authz -n default -o jsonpath={.items..metadata.name})" -n default -c ext-authz

预期输出：

2023/12/20 08:15:39 Starting gRPC server at [::]:9000
2023/12/20 08:15:39 Starting HTTP server at [::]:8000

返回以上结果，说明自定义授权服务部署成功。

获取ext-authz应用的gRPC协议端口。
1. 登录容器服务管理控制台，在左侧导航栏选择集群。
2. 在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择网络 > 服务。
3. 在服务页面，单击ext-authz。
  在端点区域，可以看到gRPC协议的端口为9000。

步骤二：部署示例应用

使用以下内容，创建httpbin.yaml。

展开查看httpbin.yaml

# Copyright Istio Authors
#
#   Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
#   you may not use this file except in compliance with the License.
#   You may obtain a copy of the License at
#
#       http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
#   Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
#   distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
#   WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
#   See the License for the specific language governing permissions and
#   limitations under the License.

##################################################################################################
# httpbin service
##################################################################################################
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: httpbin
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: httpbin
  labels:
    app: httpbin
    service: httpbin
spec:
  ports:
  - name: http
    port: 8000
    targetPort: 80
  selector:
    app: httpbin
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: httpbin
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: httpbin
      version: v1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: httpbin
        version: v1
    spec:
      serviceAccountName: httpbin
      containers:
      - image: docker.io/kennethreitz/httpbin
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: httpbin
        ports:
        - containerPort: 80

执行以下命令，在集群中部署httpbin应用。
```
kubectl apply -f httpbin.yaml
```

使用以下内容，创建sleep.yaml。

展开查看sleep.yaml

# Copyright Istio Authors
#
#   Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
#   you may not use this file except in compliance with the License.
#   You may obtain a copy of the License at
#
#       http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
#   Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
#   distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
#   WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
#   See the License for the specific language governing permissions and
#   limitations under the License.

##################################################################################################
# Sleep service
##################################################################################################
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: sleep
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: sleep
  labels:
    app: sleep
    service: sleep
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: http
  selector:
    app: sleep
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: sleep
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: sleep
  template:
    metadata:
      labels:
        app: sleep
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 0
      serviceAccountName: sleep
      containers:
      - name: sleep
        image: curlimages/curl
        command: ["/bin/sleep", "3650d"]
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        volumeMounts:
        - mountPath: /etc/sleep/tls
          name: secret-volume
      volumes:
      - name: secret-volume
        secret:
          secretName: sleep-secret
          optional: true
---

执行以下命令，在集群中部署sleep应用。
```
kubectl apply -f sleep.yaml
```

步骤三：使用gRPC协议对接自定义授权服务

您需要将步骤一部署的服务声明到服务网格中，使服务网格可以使用该服务进行鉴权。

登录ASM控制台，在左侧导航栏，选择服务网格 > 网格管理。
在网格管理页面，单击目标实例名称，然后在左侧导航栏，选择网格安全中心 > 自定义授权服务，然后单击关联自定义授权服务。

在关联自定义授权服务页面，单击基于envoy.ext_authz实现的自定义授权服务(HTTP或gRPC协议)页签，进行相关配置，然后单击创建。

类型	配置项	说明
必选参数	协议	选择自定义授权应用的协议。本文选择GRPC。
	名称	自定义授权服务名称。本文设置为`test`。
	服务地址	输入自定义授权应用的服务地址`<应用名称>.<命名空间名称>.svc.<集群域名>`。本文设置为`ext-authz.default.svc.cluster.local`。
	服务端口	输入自定义授权应用的服务端口。本文设置为`9000`。
	超时时间	如果鉴权应用未在该时间内返回，则认为鉴权服务不可用。本文设置为`10`秒。
可选参数	鉴权服务不可用时放行请求	是否在鉴权服务不可用时放行请求。若启用该选项，则鉴权服务不可用时请求被放行。
	鉴权服务不可用自定义错误码	该选项仅在关闭鉴权服务不可用时放行请求时可选。若启用该选项，需填写错误码，在鉴权服务不可用时，该错误码将被返回至调用端。
	在鉴权请求中携带请求Body	启用该选项后，需填写鉴权请求携带Body的最大长度。若启用允许将不完整消息发往鉴权服务，当被鉴权请求Body大于设置的最大长度时，从最大长度处截取，并将截取后的Body发往鉴权服务。

步骤四：创建授权策略

您需要创建授权策略来配置需要鉴权的请求操作。

登录ASM控制台，在左侧导航栏，选择服务网格 > 网格管理。
在网格管理页面，单击目标实例名称，然后在左侧导航栏，选择网格安全中心 > 授权策略，然后单击创建。

在创建页面，进行相关配置，然后单击创建。

配置项	说明
名称	自定义授权策略名称，本文设置为`test1`。
策略类型	选择自定义授权服务。
自定义授权服务	选择grpcextauth-test(GRPC)。
命名空间	在工作负载生效页签，选择default命名空间。
生效范围	选择Service。
工作负载	选择httpbin。
请求匹配规则	在添加请求目标区域，打开HTTP路径(Paths)开关，设置值为`/headers`。

步骤五：验证自定义授权是否成功

执行以下命令，访问httpbin.default:8000/ip。

kubectl exec "$(kubectl get pod -l app=sleep -n default -o jsonpath={.items..metadata.name})" -c sleep -n default -- curl "http://httpbin.default:8000/ip" -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"

返回200，说明没有触发鉴权。

执行以下命令，带有x-ext-authz: deny请求头访问httpbin.default:8000/headers。

kubectl exec "$(kubectl get pod -l app=sleep -n default -o jsonpath={.items..metadata.name})" -c sleep -ndefault -- curl "http://httpbin.default:8000/headers" -H "x-ext-authz: deny" -s

预期输出：

denied by ext_authz for not found header `x-ext-authz: allow` in the request

预期输出表明触发鉴权，但是鉴权未通过。

执行以下命令，带有x-ext-authz: allow请求头访问httpbin.default:8000/headers。

kubectl exec "$(kubectl get pod -l app=sleep -n default -o jsonpath={.items..metadata.name})" -c sleep -n default -- curl "http://httpbin.default:8000/headers" -H "x-ext-authz: allow" -s

预期输出：

{
  "headers": {
    "Accept": "*/*",
    "Host": "httpbin.default:8000",
    "User-Agent": "curl/8.5.0",
    "X-Envoy-Attempt-Count": "1",
    "X-Ext-Authz": "allow",
    "X-Ext-Authz-Check-Result": "allowed",
    "X-Forwarded-Client-Cert": "By=spiffe://cluster.local/ns/default/sa/httpbin;Hash=c3e5364e87add0f4f69e6b0d029f5961b404c8f209bf9004b3d21a82cf67****;Subject=\"\";URI=spiffe://cluster.local/ns/default/sa/sleep"
  }
}

预期输出表明触发鉴权，并且鉴权通过。访问httpbin.default:8000/headers时，请求中必须带有x-ext-authz: allow才能成功访问，说明自定义授权成功。

服务网格 ASM：接入gRPC协议的自定义授权服务

前提条件

步骤一：部署自定义授权服务

步骤二：部署示例应用

步骤三：使用gRPC协议对接自定义授权服务

步骤四：创建授权策略

步骤五：验证自定义授权是否成功

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