外部授权

此任务介绍如何使用新的 action 字段 - CUSTOM，设置 Istio 授权策略将访问控制委派给外部授权系统。这可以用来与 OPA authorization、oauth2-proxy 或您自己定制的外部授权服务器集成。

开始之前

在您开始之前，请执行以下操作：

  • 阅读 Istio 授权概念。

  • 根据 Istio 安装指南安装 Istio.

  • 部署测试工作负载:

    该任务使用两个工作负载，httpbin 和 sleep，部署在一个命名空间 foo。这两个工作负载都包含 Envoy 代理边车容器。使用以下命令部署示例命名空间和工作负载：

    ZipZip

    1. $ kubectl create ns foo
    2. $ kubectl label ns foo istio-injection=enabled
    3. $ kubectl apply -f @samples/httpbin/httpbin.yaml@ -n foo
    4. $ kubectl apply -f @samples/sleep/sleep.yaml@ -n foo

  • 使用以下命令校验 sleep 任务与 httpbin 的对话。

    1. $ kubectl exec "$(kubectl get pod -l app=sleep -n foo -o jsonpath={.items..metadata.name})" -c sleep -n foo -- curl http://httpbin.foo:8000/ip -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"
    2. 200

如果您在执行此任务时，没有看见到预期的输出，请您在几秒后重试。缓存和传播成本可能会导致一些延迟。

部署外部授权器

首先，您需要部署一个外部授权器。为此，您只需将示例外部授权器部署在网格中的独立Pod中。

  1. 运行以下命令以部署示例外部授权器：

    1. $ kubectl apply -n foo -f https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.16/samples/extauthz/ext-authz.yaml
    2. service/ext-authz created
    3. deployment.apps/ext-authz created

  2. 验证示例外部授权器是否已启动并正在运行：

    1. $ kubectl logs "$(kubectl get pod -l app=ext-authz -n foo -o jsonpath={.items..metadata.name})" -n foo -c ext-authz
    2. 2021/01/07 22:55:47 Starting HTTP server at [::]:8000
    3. 2021/01/07 22:55:47 Starting gRPC server at [::]:9000

或者，您也可以将外部授权器与需要外部授权的应用程序部署在同一 Pod 内，甚至您也可以将其部署在网格之外。在这两种情况下，您还需要创建一个 ServiceEntry 资源来将服务注册到网格，并确保代理可以访问它。

以下是将外部授权器部署在需要外部授权的应用程序同一 Pod 内时，您需要配置的示例 ServiceEntry。

  1. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
  2. kind: ServiceEntry
  3. metadata:
  4.   name: external-authz-grpc-local
  5. spec:
  6.   hosts:
  7.   - "external-authz-grpc.local" # The service name to be used in the extension provider in the mesh config.
  8.   endpoints:
  9.   - address: "127.0.0.1"
  10.   ports:
  11.   - name: grpc
  12.     number: 9191 # The port number to be used in the extension provider in the mesh config.
  13.     protocol: GRPC
  14.   resolution: STATIC

定义外部授权者

为了使用授权策略中的 CUSTOM 操作，您必须定义允许在网格中使用的外部授权器。这是目前在网格配置的扩展提供程序中定义的。

目前，唯一支持的扩展提供程序类型是 Envoy ext_authz。外部授权者必须实现对应的 Envoy ext_authz 检查接口。

在本任务中，您将使用一个允许请求 Header 为 x-ext-authz: allow 的示例外部授权器。

  1. 使用以下命令编辑网格配置：

    1. $ kubectl edit configmap istio -n istio-system

  2. 在编辑器中，添加如下所示的扩展提供者定义：

    以下内容定义了使用同一个 Service ext-authz.foo.svc.cluster.local 的两个外部提供程序 sample-ext-authz-grpc 和 sample-ext-authz-http。该服务实现了由 Envoy ext_authz 过滤器定义的 HTTP 和 GRPC 检查 API。您将在接下来的步骤中部署该服务。

    1. data:
    2.   mesh: |-
    3.     # 添加以下内容以定义外部授权者。
    4.     extensionProviders:
    5.     - name: "sample-ext-authz-grpc"
    6.       envoyExtAuthzGrpc:
    7.         service: "ext-authz.foo.svc.cluster.local"
    8.         port: "9000"
    9.     - name: "sample-ext-authz-http"
    10.       envoyExtAuthzHttp:
    11.         service: "ext-authz.foo.svc.cluster.local"
    12.         port: "8000"
    13.         includeRequestHeadersInCheck: ["x-ext-authz"]

    或者，您可以修改扩展提供程序，以控制 EXT_AUTZ 过滤器的行为，例如将哪些标头发送到外部授权器、将哪些标头发送到应用程序后端、在出错时返回的状态等。

    例如，下面定义了可以与 oauth2-proxy 一起使用的扩展提供程序：

    1. data:
    2.   mesh: |-
    3.     extensionProviders:
    4.     - name: "oauth2-proxy"
    5.       envoyExtAuthzHttp:
    6.         service: "oauth2-proxy.foo.svc.cluster.local"
    7.         port: "4180" # oauth2-proxy 使用的默认端口。
    8.         includeRequestHeadersInCheck: ["authorization", "cookie"] # 在检查请求中发送到 oauth2-proxy 的头。
    9.         headersToUpstreamOnAllow: ["authorization", "path", "x-auth-request-user", "x-auth-request-email", "x-auth-request-access-token"] # 请求被允许时发送到后端应用程序的头。
    10.         headersToDownstreamOnDeny: ["content-type", "set-cookie"] # 请求被拒绝时发回客户端的头。

启用外部授权

现在外部授权器已准备好供授权策略使用。

  1. 使用以下命令启用外部授权：

    以下命令将带有 CUSTOM 操作值的授权策略应用于 httpbin 工作负载。该策略支持使用 sample-ext-authz-grpc 定义的外部授权器对指向路径 /headers 的请求进行外部授权。

    1. $ kubectl apply -n foo -f - <<EOF
    2. apiVersion: security.istio.io/v1beta1
    3. kind: AuthorizationPolicy
    4. metadata:
    5.   name: ext-authz
    6. spec:
    7.   selector:
    8.     matchLabels:
    9.       app: httpbin
    10.   action: CUSTOM
    11.   provider:
    12.     # 提供程序名称必须与 MeshConfig 中定义的扩展提供程序匹配。
    13.     # 您还可以将其替换为 sample-ext-authz-http 以测试另一个外部授权器定义。
    14.     name: sample-ext-authz-grpc
    15.   rules:
    16.   # 规则指定何时触发外部授权器。
    17.   - to:
    18.     - operation:
    19.         paths: ["/headers"]
    20. EOF

    在运行时，httpbin 工作负载的 /Headers 路径的请求会被 ext_authz 过滤器暂停，并向外部授权者发送检查请求，以决定是允许还是拒绝该请求。

  2. 验证 ext_authz 示例服务器拒绝了头部为 x-ext-authz：deny 的路径 /headers 的请求：

    1. $ kubectl exec "$(kubectl get pod -l app=sleep -n foo -o jsonpath={.items..metadata.name})" -c sleep -n foo -- curl "http://httpbin.foo:8000/headers" -H "x-ext-authz: deny" -s
    2. denied by ext_authz for not found header `x-ext-authz: allow` in the request

  3. 验证 ext_authz 示例服务器是否允许头部为 x-ext-authz：low 的路径 /headers 的请求：

    1. $ kubectl exec "$(kubectl get pod -l app=sleep -n foo -o jsonpath={.items..metadata.name})" -c sleep -n foo -- curl "http://httpbin.foo:8000/headers" -H "x-ext-authz: allow" -s
    2. {
    3.   "headers": {
    4.     "Accept": "*/*",
    5.     "Host": "httpbin:8000",
    6.     "User-Agent": "curl/7.76.0-DEV",
    7.     "X-B3-Parentspanid": "430f770aeb7ef215",
    8.     "X-B3-Sampled": "0",
    9.     "X-B3-Spanid": "60ff95c5acdf5288",
    10.     "X-B3-Traceid": "fba72bb5765daf5a430f770aeb7ef215",
    11.     "X-Envoy-Attempt-Count": "1",
    12.     "X-Ext-Authz": "allow",
    13.     "X-Ext-Authz-Check-Result": "allowed",
    14.     "X-Forwarded-Client-Cert": "By=spiffe://cluster.local/ns/foo/sa/httpbin;Hash=e5178ee79066bfbafb1d98044fcd0cf80db76be8714c7a4b630c7922df520bf2;Subject=\"\";URI=spiffe://cluster.local/ns/foo/sa/sleep"
    15.   }
    16. }

  4. 确认允许 /ip 路径请求且不触发外部授权：

    1. $ kubectl exec "$(kubectl get pod -l app=sleep -n foo -o jsonpath={.items..metadata.name})" -c sleep -n foo -- curl "http://httpbin.foo:8000/ip" -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"
    2. 200

  5. 查看 ext_authz 示例服务器的日志，确认它被调用了两次（针对这两次请求）。第一个被允许，第二个被拒绝：

    1. $ kubectl logs "$(kubectl get pod -l app=ext-authz -n foo -o jsonpath={.items..metadata.name})" -n foo -c ext-authz
    2. 2021/01/07 22:55:47 Starting HTTP server at [::]:8000
    3. 2021/01/07 22:55:47 Starting gRPC server at [::]:9000
    4. 2021/01/08 03:25:00 [gRPCv3][denied]: httpbin.foo:8000/headers, attributes: source:{address:{socket_address:{address:"10.44.0.22"  port_value:52088}}  principal:"spiffe://cluster.local/ns/foo/sa/sleep"}  destination:{address:{socket_address:{address:"10.44.3.30"  port_value:80}}  principal:"spiffe://cluster.local/ns/foo/sa/httpbin"}  request:{time:{seconds:1610076306  nanos:473835000}  http:{id:"13869142855783664817"  method:"GET"  headers:{key:":authority"  value:"httpbin.foo:8000"}  headers:{key:":method"  value:"GET"}  headers:{key:":path"  value:"/headers"}  headers:{key:"accept"  value:"*/*"}  headers:{key:"content-length"  value:"0"}  headers:{key:"user-agent"  value:"curl/7.74.0-DEV"}  headers:{key:"x-b3-sampled"  value:"1"}  headers:{key:"x-b3-spanid"  value:"377ba0cdc2334270"}  headers:{key:"x-b3-traceid"  value:"635187cb20d92f62377ba0cdc2334270"}  headers:{key:"x-envoy-attempt-count"  value:"1"}  headers:{key:"x-ext-authz"  value:"deny"}  headers:{key:"x-forwarded-client-cert"  value:"By=spiffe://cluster.local/ns/foo/sa/httpbin;Hash=dd14782fa2f439724d271dbed846ef843ff40d3932b615da650d028db655fc8d;Subject=\"\";URI=spiffe://cluster.local/ns/foo/sa/sleep"}  headers:{key:"x-forwarded-proto"  value:"http"}  headers:{key:"x-request-id"  value:"9609691a-4e9b-9545-ac71-3889bc2dffb0"}  path:"/headers"  host:"httpbin.foo:8000"  protocol:"HTTP/1.1"}}  metadata_context:{}
    5. 2021/01/08 03:25:06 [gRPCv3][allowed]: httpbin.foo:8000/headers, attributes: source:{address:{socket_address:{address:"10.44.0.22"  port_value:52184}}  principal:"spiffe://cluster.local/ns/foo/sa/sleep"}  destination:{address:{socket_address:{address:"10.44.3.30"  port_value:80}}  principal:"spiffe://cluster.local/ns/foo/sa/httpbin"}  request:{time:{seconds:1610076300  nanos:925912000}  http:{id:"17995949296433813435"  method:"GET"  headers:{key:":authority"  value:"httpbin.foo:8000"}  headers:{key:":method"  value:"GET"}  headers:{key:":path"  value:"/headers"}  headers:{key:"accept"  value:"*/*"}  headers:{key:"content-length"  value:"0"}  headers:{key:"user-agent"  value:"curl/7.74.0-DEV"}  headers:{key:"x-b3-sampled"  value:"1"}  headers:{key:"x-b3-spanid"  value:"a66b5470e922fa80"}  headers:{key:"x-b3-traceid"  value:"300c2f2b90a618c8a66b5470e922fa80"}  headers:{key:"x-envoy-attempt-count"  value:"1"}  headers:{key:"x-ext-authz"  value:"allow"}  headers:{key:"x-forwarded-client-cert"  value:"By=spiffe://cluster.local/ns/foo/sa/httpbin;Hash=dd14782fa2f439724d271dbed846ef843ff40d3932b615da650d028db655fc8d;Subject=\"\";URI=spiffe://cluster.local/ns/foo/sa/sleep"}  headers:{key:"x-forwarded-proto"  value:"http"}  headers:{key:"x-request-id"  value:"2b62daf1-00b9-97d9-91b8-ba6194ef58a4"}  path:"/headers"  host:"httpbin.foo:8000"  protocol:"HTTP/1.1"}}  metadata_context:{}

    您还可以从日志中看出，ext-authz 过滤器和 ext-authz 示例服务器之间的连接启用了 mTLS，因为源主体填充了值 spirffe：//cluster.local/ns/foo/sa/sleep。

    现在，您可以对示例 ext-authz 服务器应用另一个授权策略，以控制允许谁访问它。

清理

  1. 从配置中删除命名空间 foo：

    1. $ kubectl delete namespace foo

  2. 从网格配置中删除扩展提供程序定义。

性能预期

请参阅性能基准测试。