认证策略

本任务涵盖了您在启用、配置和使用 Istio 认证策略时可能需要做的主要工作。更多基本概念介绍请查看认证总览。

开始之前

  • 理解 Istio 认证策略和双向 TLS 认证相关概念。
  • 在 Kubernetes 集群中安装 Istio 并禁用全局双向 TLS (例如，使用安装步骤提到的 demo 配置文件，或者设置 global.mtls.enabled 安装选项为 false )。

设置

我们的示例用到两个命名空间 foo 和 bar，以及两个服务 httpbin 和 sleep，这两个服务都带有 Envoy sidecar proxy 一起运行。我们也会用到两个运行在 legacy 命名空间下不带 sidecar 的 httpbin 和 sleep 实例。如果您想要使用相同的示例尝试任务，执行如下命令：

ZipZipZipZipZipZip

  1. $ kubectl create ns foo
  2. $ kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f @samples/httpbin/httpbin.yaml@) -n foo
  3. $ kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f @samples/sleep/sleep.yaml@) -n foo
  4. $ kubectl create ns bar
  5. $ kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f @samples/httpbin/httpbin.yaml@) -n bar
  6. $ kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f @samples/sleep/sleep.yaml@) -n bar
  7. $ kubectl create ns legacy
  8. $ kubectl apply -f @samples/httpbin/httpbin.yaml@ -n legacy
  9. $ kubectl apply -f @samples/sleep/sleep.yaml@ -n legacy

您可以在命名空间 foo、bar 或 legacy 下的任意 sleep pod 中使用 curl 发送一个 HTTP 请求给 httpbin.foo、httpbin.bar 或 httpbin.legacy 来验证。所有请求应该都成功返回 HTTP 代码 200。

例如，这里的一个从 sleep.bar 到 httpbin.foo 的检查可达性的命令：

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

这个单行命令可以方便地遍历所有可达性组合：

  1. $ for from in "foo" "bar" "legacy"; do for to in "foo" "bar" "legacy"; do kubectl exec $(kubectl get pod -l app=sleep -n ${from} -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c sleep -n ${from} -- curl "http://httpbin.${to}:8000/ip" -s -o /dev/null -w "sleep.${from} to httpbin.${to}: %{http_code}\n"; done; done
  2. sleep.foo to httpbin.foo: 200
  3. sleep.foo to httpbin.bar: 200
  4. sleep.foo to httpbin.legacy: 200
  5. sleep.bar to httpbin.foo: 200
  6. sleep.bar to httpbin.bar: 200
  7. sleep.bar to httpbin.legacy: 200
  8. sleep.legacy to httpbin.foo: 200
  9. sleep.legacy to httpbin.bar: 200
  10. sleep.legacy to httpbin.legacy: 200

您还应该要验证系统中是否有默认的网格认证策略，可执行如下命令：

  1. $ kubectl get policies.authentication.istio.io --all-namespaces
  2. No resources found.
  1. $ kubectl get meshpolicies.authentication.istio.io
  2. NAME      AGE
  3. default   3m

最后同样重要的是，验证示例服务没有应用 destination rule。您可以检查现有 destination rule 中的 host: 值并确保它们不匹配。例如：

  1. $ kubectl get destinationrules.networking.istio.io --all-namespaces -o yaml | grep "host:"
  2.     host: istio-policy.istio-system.svc.cluster.local
  3.     host: istio-telemetry.istio-system.svc.cluster.local

您可能会看到 destination rules 配置了除上面显示以外的其他 hosts，这依赖于 Istio 的版本。但是，应该没有 destination rules 配置 foo、bar 和 legacy 命名空间中的 hosts，也没有配置通配符 *

自动双向 TLS

默认情况下，Istio 跟踪迁移到 Istio 代理的服务器工作负载，并配置客户端代理以自动将双向 TLS 流量发送到这些工作负载，并将纯文本流量发送到没有 sidecar 的工作负载。

因此，具有代理的工作负载之间的所有流量都使用双向 TLS，而无需执行任何操作。例如，检查 httpbin/header 请求的响应。 使用双向 TLS 时，代理会将 X-Forwarded-Client-Cert 标头注入到后端的上游请求。存在该标头说明流量使用双向 TLS。例如：

  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 -s | grep X-Forwarded-Client-Cert
  2. "X-Forwarded-Client-Cert": "By=spiffe://cluster.local/ns/foo/sa/httpbin;Hash=<redacted>"

当服务器没有 sidecar 时， X-Forwarded-Client-Cert 标头将不会存在，这意味着请求是纯文本的。

  1. $ kubectl exec $(kubectl get pod -l app=sleep -n foo -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c sleep -n foo -- curl http://httpbin.legacy:8000/headers -s | grep X-Forwarded-Client-Cert

全局启用 Istio 双向 TLS

设置一个启用双向 TLS 的网格范围的认证策略，提交如下 mesh authentication policy ：

  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: "authentication.istio.io/v1alpha1"
  3. kind: "MeshPolicy"
  4. metadata:
  5.   name: "default"
  6. spec:
  7.   peers:
  8.   - mtls: {}
  9. EOF

网格认证策略使用通用认证策略 API，它定义在集群作用域 MeshPolicy CRD 中。

该策略规定网格上的所有工作负载只接收使用 TLS 的加密请求。如您所见，该认证策略的类型为：MeshPolicy。策略的名字必须是 default，并且不含 targets 属性（目的是应用到网格中所有服务上）。

这时候，只有接收方配置使用双向 TLS。如果您在 Istio services 之间执行 curl 命令（即，那些带有 sidecars 的服务），由于客户端仍旧使用纯文本，所有请求都会失败并报 503 错误。

  1. $ for from in "foo" "bar"; do for to in "foo" "bar"; do kubectl exec $(kubectl get pod -l app=sleep -n ${from} -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c sleep -n ${from} -- curl "http://httpbin.${to}:8000/ip" -s -o /dev/null -w "sleep.${from} to httpbin.${to}: %{http_code}\n"; done; done
  2. sleep.foo to httpbin.foo: 503
  3. sleep.foo to httpbin.bar: 503
  4. sleep.bar to httpbin.foo: 503
  5. sleep.bar to httpbin.bar: 503

配置客户端，您需要设置 destination rules 来使用双向 TLS。也可以使用多 destination rules，为每个合适的服务（或命名空间）都配置一个。不过，更方便地方式是创建一个规则使用通配符 * 匹配所有服务，因此这也和网格范围的认证策略作用等同。

  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: "networking.istio.io/v1alpha3"
  3. kind: "DestinationRule"
  4. metadata:
  5.   name: "default"
  6.   namespace: "istio-system"
  7. spec:
  8.   host: "*.local"
  9.   trafficPolicy:
  10.     tls:
  11.       mode: ISTIO_MUTUAL
  12. EOF
  • 从 Istio 1.1 开始，只有客户端命名空间，服务端命名空间和 global 命名空间（默认是 istio-system）中的 destination rules 会按顺序提供给服务。
  • Host 值 *.local 限制只与集群中的服务匹配，而不是外部服务。同时注意，destination rule 的名字或命名空间没有做限制。
  • 在 ISTIO_MUTUAL TLS 模式下，Istio 将根据密钥和证书（例如客户端证书，密钥和 CA 证书）的内部实现为它们设置路径。

别忘了 destination rules 也可用于非授权原因例如设置金丝雀发布，不过要适用同样的优先顺序。因此，如果一个服务不管什么原因要求一个特定的 destination rule —— 例如，配置负载均衡 —— 这个规则必须包含一个简单的 ISTIO_MUTUAL 模式的 TLS 块，否则它将会被网格或者命名空间范围的 TLS 设置覆盖并使 TLS 失效。

重新执行上述测试命令，您将看到所有 Istio 服务间的请求现在都成功完成。

  1. $ for from in "foo" "bar"; do for to in "foo" "bar"; do kubectl exec $(kubectl get pod -l app=sleep -n ${from} -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c sleep -n ${from} -- curl "http://httpbin.${to}:8000/ip" -s -o /dev/null -w "sleep.${from} to httpbin.${to}: %{http_code}\n"; done; done
  2. sleep.foo to httpbin.foo: 200
  3. sleep.foo to httpbin.bar: 200
  4. sleep.bar to httpbin.foo: 200
  5. sleep.bar to httpbin.bar: 200

从非 Istio 服务到 Istio 服务的请求

非 Istio 服务，例如 sleep.legacy 没有 sidecar，所以它不能将要求的 TLS 连接初始化到 Istio 服务。这会导致从 sleep.legacy 到 httpbin.foo 或者 httpbin.bar 的请求失败：

  1. $ for from in "legacy"; do for to in "foo" "bar"; do kubectl exec $(kubectl get pod -l app=sleep -n ${from} -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c sleep -n ${from} -- curl "http://httpbin.${to}:8000/ip" -s -o /dev/null -w "sleep.${from} to httpbin.${to}: %{http_code}\n"; done; done
  2. sleep.legacy to httpbin.foo: 000
  3. command terminated with exit code 56
  4. sleep.legacy to httpbin.bar: 000
  5. command terminated with exit code 56

由于 Envoy 拒绝纯文本请求的方式，您将会在这个例子中看到 curl 返回 56 代码（接收网络数据失败）。

这个按预期工作，而且很不幸，没有解决办法，除非降低对这些服务的认证条件要求。

从 Istio 服务到非 Istio 服务的请求

尝试从 sleep.foo (或者 sleep.bar) 发送请求给 httpbin.legacy。您将看到请求失败，因为 Istio 按照指示在 destination rule 中配置了客户端使用双向 TLS，但是 httpbin.legacy 没有 sidecar，所以它处理不了。

  1. $ for from in "foo" "bar"; do for to in "legacy"; do kubectl exec $(kubectl get pod -l app=sleep -n ${from} -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c sleep -n ${from} -- curl "http://httpbin.${to}:8000/ip" -s -o /dev/null -w "sleep.${from} to httpbin.${to}: %{http_code}\n"; done; done
  2. sleep.foo to httpbin.legacy: 503
  3. sleep.bar to httpbin.legacy: 503

为了解决这个问题，我们可以为 httpbin.legacy 添加一个 destination rule 覆盖 TLS 设置。例如：

  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
  3. kind: DestinationRule
  4. metadata:
  5.  name: "httpbin-legacy"
  6.  namespace: "legacy"
  7. spec:
  8.  host: "httpbin.legacy.svc.cluster.local"
  9.  trafficPolicy:
  10.    tls:
  11.      mode: DISABLE
  12. EOF

在您添加了 destination rule 后再次测试，确保它能通过：

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

这个 destination rule 在服务端（httpbin.legacy）的命名空间中，因此它优先于定义在 istio-system 中的全局 destination rule。

请求从 Istio 服务到 Kubernetes API server

Kubernetes API server 没有 sidecar，所以来自 Istio 服务的请求如 sleep.foo 将会失败，这跟发送请求给任何非 Istio 服务有相同的问题。

  1. $ TOKEN=$(kubectl describe secret $(kubectl get secrets | grep default-token | cut -f1 -d ' ' | head -1) | grep -E '^token' | cut -f2 -d':' | tr -d ' \t')
  2. $ kubectl exec $(kubectl get pod -l app=sleep -n foo -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c sleep -n foo -- curl https://kubernetes.default/api --header "Authorization: Bearer $TOKEN" --insecure -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"
  3. 000
  4. command terminated with exit code 35

再次，我们通过覆盖 API server (kubernetes.default) 的 destination rule 来纠正它。

  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
  3. kind: DestinationRule
  4. metadata:
  5.  name: "api-server"
  6.  namespace: istio-system
  7. spec:
  8.  host: "kubernetes.default.svc.cluster.local"
  9.  trafficPolicy:
  10.    tls:
  11.      mode: DISABLE
  12. EOF

当您安装 Istio 并启用双向 TLS 时，这个规则，会跟全局认证策略和上述 destination rule 一起被自动注入到系统中。

重新执行上述测试命令确认在规则添加后会返回 200：

  1. $ TOKEN=$(kubectl describe secret $(kubectl get secrets | grep default-token | cut -f1 -d ' ' | head -1) | grep -E '^token' | cut -f2 -d':' | tr -d ' \t')
  2. $ kubectl exec $(kubectl get pod -l app=sleep -n foo -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c sleep -n foo -- curl https://kubernetes.default/api --header "Authorization: Bearer $TOKEN" --insecure -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"
  3. 200

清除部分 1

删除在场景中添加的全局认证策略和 destination rules：

  1. $ kubectl delete meshpolicy default
  2. $ kubectl delete destinationrules httpbin-legacy -n legacy
  3. $ kubectl delete destinationrules api-server -n istio-system
  4. $ kubectl delete destinationrules default -n istio-system

为每个命名空间或者服务启用双向 TLS

除了为您的整个网格指定一个认证策略，Istio 也支持您为特定的命名空间或者服务指定策略。一个命名空间范围的策略优先级高于网格范围的策略，而服务范围的策略优先级更高。

命名空间范围的策略

下述示例展示为命名空间 foo 中的所有服务启用双向 TLS 的策略。如你所见，它使用的类型是 Policy 而不是 MeshPolicy，在这个案例中指定命名空间为 foo。如果您没有指定命名空间的值，策略将会应用默认命名空间。

  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: "authentication.istio.io/v1alpha1"
  3. kind: "Policy"
  4. metadata:
  5.   name: "default"
  6.   namespace: "foo"
  7. spec:
  8.   peers:
  9.   - mtls: {}
  10. EOF

与 网格范围的策略 类似，命名空间范围的策略必须命名为 default，并且没有限制任何具体服务（没有 targets 部分）。

添加相应的 destination rule：

  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: "networking.istio.io/v1alpha3"
  3. kind: "DestinationRule"
  4. metadata:
  5.   name: "default"
  6.   namespace: "foo"
  7. spec:
  8.   host: "*.foo.svc.cluster.local"
  9.   trafficPolicy:
  10.     tls:
  11.       mode: ISTIO_MUTUAL
  12. EOF

Host *.foo.svc.cluster.local 限制只匹配 foo 命名空间中的服务。

由于这些策略和 destination rule 只应用于命名空间 foo 中的服务，您应该会看到只有从没有 sidecar 的客户端(sleep.legacy) 到 httpbin.foo 的请求开始失败。

  1. $ for from in "foo" "bar" "legacy"; do for to in "foo" "bar" "legacy"; do kubectl exec $(kubectl get pod -l app=sleep -n ${from} -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c sleep -n ${from} -- curl "http://httpbin.${to}:8000/ip" -s -o /dev/null -w "sleep.${from} to httpbin.${to}: %{http_code}\n"; done; done
  2. sleep.foo to httpbin.foo: 200
  3. sleep.foo to httpbin.bar: 200
  4. sleep.foo to httpbin.legacy: 200
  5. sleep.bar to httpbin.foo: 200
  6. sleep.bar to httpbin.bar: 200
  7. sleep.bar to httpbin.legacy: 200
  8. sleep.legacy to httpbin.foo: 000
  9. command terminated with exit code 56
  10. sleep.legacy to httpbin.bar: 200
  11. sleep.legacy to httpbin.legacy: 200

特定服务策略

您也可以为特定服务设置认证策略和 destination rule。执行这个命令为 httpbin.bar 服务设置另一个策略。

  1. $ cat <<EOF | kubectl apply -n bar -f -
  2. apiVersion: "authentication.istio.io/v1alpha1"
  3. kind: "Policy"
  4. metadata:
  5.   name: "httpbin"
  6. spec:
  7.   targets:
  8.   - name: httpbin
  9.   peers:
  10.   - mtls: {}
  11. EOF

添加一个 destination rule：

  1. $ cat <<EOF | kubectl apply -n bar -f -
  2. apiVersion: "networking.istio.io/v1alpha3"
  3. kind: "DestinationRule"
  4. metadata:
  5.   name: "httpbin"
  6. spec:
  7.   host: "httpbin.bar.svc.cluster.local"
  8.   trafficPolicy:
  9.     tls:
  10.       mode: ISTIO_MUTUAL
  11. EOF
  • 本示例中，我们 不 在元数据中指定命名空间而是将它放在命令行上（-n bar），这也有相同的作用。
  • 认证策略和 destination rule 的名字没有限制。为了简单起见，本示例使用服务本身的名字。

再次，执行探查命令。跟预期一样，从 sleep.legacy 到 httpbin.bar 的请求开始失败因为同样的问题。

  1. ...
  2. sleep.legacy to httpbin.bar: 000
  3. command terminated with exit code 56

如果我们在命名空间 bar 中还有其它服务，我们应该会看到请求它们的流量将不会受到影响。除了添加更多服务来演示这个行为，我们也可以稍微编辑策略将其应用到一个具体端口：

  1. $ cat <<EOF | kubectl apply -n bar -f -
  2. apiVersion: "authentication.istio.io/v1alpha1"
  3. kind: "Policy"
  4. metadata:
  5.   name: "httpbin"
  6. spec:
  7.   targets:
  8.   - name: httpbin
  9.     ports:
  10.     - number: 1234
  11.   peers:
  12.   - mtls: {}
  13. EOF

对 destination rule 也做相应修改：

  1. $ cat <<EOF | kubectl apply -n bar -f -
  2. apiVersion: "networking.istio.io/v1alpha3"
  3. kind: "DestinationRule"
  4. metadata:
  5.   name: "httpbin"
  6. spec:
  7.   host: httpbin.bar.svc.cluster.local
  8.   trafficPolicy:
  9.     tls:
  10.       mode: DISABLE
  11.     portLevelSettings:
  12.     - port:
  13.         number: 1234
  14.       tls:
  15.         mode: ISTIO_MUTUAL
  16. EOF

这个新策略将只应用在 httpbin 服务的 1234 端口。结果，双向 TLS 在 8000 端口上会再次失效而来自 sleep.legacy 的请求将会恢复正常工作。

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

策略优先级

为了演示特定服务策略比命名空间范围的策略优先级高，您可以像下面一样为 httpbin.foo 添加一个禁用双向 TLS 的策略。 注意您已经为所有在命名空间 foo 中的服务创建了命名空间范围的策略来启用双向 TLS 并观察到从 sleep.legacy 到 httpbin.foo 的请求都会失败（如上所示）。

  1. $ cat <<EOF | kubectl apply -n foo -f -
  2. apiVersion: "authentication.istio.io/v1alpha1"
  3. kind: "Policy"
  4. metadata:
  5.   name: "overwrite-example"
  6. spec:
  7.   targets:
  8.   - name: httpbin
  9. EOF

添加 destination rule:

  1. $ cat <<EOF | kubectl apply -n foo -f -
  2. apiVersion: "networking.istio.io/v1alpha3"
  3. kind: "DestinationRule"
  4. metadata:
  5.   name: "overwrite-example"
  6. spec:
  7.   host: httpbin.foo.svc.cluster.local
  8.   trafficPolicy:
  9.     tls:
  10.       mode: DISABLE
  11. EOF

重新执行来自 sleep.legacy 的请求，您应该又会看到请求成功返回 200 代码，证明了特定服务策略覆盖了命名空间范围的策略。

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

清除部分 2

删除上面步骤中创建的策略和 destination rules：

  1. $ kubectl delete policy default overwrite-example -n foo
  2. $ kubectl delete policy httpbin -n bar
  3. $ kubectl delete destinationrules default overwrite-example -n foo
  4. $ kubectl delete destinationrules httpbin -n bar

终端用户认证

为了体验这个特性，您需要一个有效的 JWT。该 JWT 必须和您用于该 demo 的 JWKS 终端对应。在这个教程中，我们使用来自 Istio 代码基础库的 JWT test 和 JWKS endpoint 同时，为了方便，通过 ingressgateway 暴露 httpbin.foo（更多细节，查看 ingress 任务）。

  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
  3. kind: Gateway
  4. metadata:
  5.   name: httpbin-gateway
  6.   namespace: foo
  7. spec:
  8.   selector:
  9.     istio: ingressgateway # use Istio default gateway implementation
  10.   servers:
  11.   - port:
  12.       number: 80
  13.       name: http
  14.       protocol: HTTP
  15.     hosts:
  16.     - "*"
  17. EOF
  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
  3. kind: VirtualService
  4. metadata:
  5.   name: httpbin
  6.   namespace: foo
  7. spec:
  8.   hosts:
  9.   - "*"
  10.   gateways:
  11.   - httpbin-gateway
  12.   http:
  13.   - route:
  14.     - destination:
  15.         port:
  16.           number: 8000
  17.         host: httpbin.foo.svc.cluster.local
  18. EOF

获取 ingress IP

  1. $ export INGRESS_HOST=$(kubectl -n istio-system get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}')

执行一个查询测试

  1. $ curl $INGRESS_HOST/headers -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"
  2. 200

现在，为 httpbin.foo 添加一个要求配置终端用户 JWT 的策略。下面的命令假定 httpbin.foo 没有特定服务策略（如果您执行了清除所述的操作，就会是这样）。您可以执行 kubectl get policies.authentication.istio.io -n foo 进行确认。

  1. $ cat <<EOF | kubectl apply -n foo -f -
  2. apiVersion: "authentication.istio.io/v1alpha1"
  3. kind: "Policy"
  4. metadata:
  5.   name: "jwt-example"
  6. spec:
  7.   targets:
  8.   - name: httpbin
  9.   origins:
  10.   - jwt:
  11.       issuer: "testing@secure.istio.io"
  12.       jwksUri: "https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.8/security/tools/jwt/samples/jwks.json"
  13.   principalBinding: USE_ORIGIN
  14. EOF

之前相同的 curl 命令将会返回 401 错误代码，由于服务器结果期望 JWT 却没有提供：

  1. $ curl $INGRESS_HOST/headers -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"
  2. 401

附带上上面生成的有效 token 将返回成功：

  1. $ TOKEN=$(curl https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.8/security/tools/jwt/samples/demo.jwt -s)
  2. $ curl --header "Authorization: Bearer $TOKEN" $INGRESS_HOST/headers -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"
  3. 200

为了观察 JWT 验证的其它方面，使用脚本 gen-jwt.py 生成新 tokens 带上不同的发行人、受众、有效期等等进行测试。这个脚本可以从 Istio 库下载：

  1. $ wget https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.8/security/tools/jwt/samples/gen-jwt.py
  2. $ chmod +x gen-jwt.py

您还需要 key.pem 文件：

  1. $ wget https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.8/security/tools/jwt/samples/key.pem

下载 jwcrypto 库，如果您还没有在您的系统上安装的话。

例如，下述命令创建一个 5 秒钟过期的 token。如您所见，Istio 使用这个 token 刚开始认证请求成功，但是 5 秒后拒绝了它们。

  1. $ TOKEN=$(./gen-jwt.py ./key.pem --expire 5)
  2. $ for i in `seq 1 10`; do curl --header "Authorization: Bearer $TOKEN" $INGRESS_HOST/headers -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"; sleep 1; done
  3. 200
  4. 200
  5. 200
  6. 200
  7. 200
  8. 401
  9. 401
  10. 401
  11. 401
  12. 401

您也可以给一个 ingress gateway 添加一个 JWT 策略（例如，服务 istio-ingressgateway.istio-system.svc.cluster.local）。 这个常用于为绑定到这个 gateway 的所有服务定义一个 JWT 策略，而不是单独的服务。

按路径要求的终端用户认证

终端用户认证可以基于请求路径启用或者禁用。如果您想要让某些路径禁用认证就非常有用，例如，用于健康检查或者状态报告的路径。 您也可以为不同的路径指定不同的 JWT。

按路径要求的终端用户认证在 Istio 1.1 中是一个实验性的特性并 不 推荐在生产环境中使用。

为指定路径禁用终端用户认证

修改 jwt-example 策略禁用路径 /user-agent 的终端用户认证：

  1. $ cat <<EOF | kubectl apply -n foo -f -
  2. apiVersion: "authentication.istio.io/v1alpha1"
  3. kind: "Policy"
  4. metadata:
  5.   name: "jwt-example"
  6. spec:
  7.   targets:
  8.   - name: httpbin
  9.   origins:
  10.   - jwt:
  11.       issuer: "testing@secure.istio.io"
  12.       jwksUri: "https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.8/security/tools/jwt/samples/jwks.json"
  13.       trigger_rules:
  14.       - excluded_paths:
  15.         - exact: /user-agent
  16.   principalBinding: USE_ORIGIN
  17. EOF

确认 /user-agent 路径允许免 JWT tokens 访问：

  1. $ curl $INGRESS_HOST/user-agent -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"
  2. 200

确认不带 JWT tokens 的非 /user-agent 路径拒绝访问：

  1. $ curl $INGRESS_HOST/headers -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"
  2. 401

为指定路径启用终端用户认证

修改 jwt-example 策略启用路径 /ip 的终端用户认证：

  1. $ cat <<EOF | kubectl apply -n foo -f -
  2. apiVersion: "authentication.istio.io/v1alpha1"
  3. kind: "Policy"
  4. metadata:
  5.   name: "jwt-example"
  6. spec:
  7.   targets:
  8.   - name: httpbin
  9.   origins:
  10.   - jwt:
  11.       issuer: "testing@secure.istio.io"
  12.       jwksUri: "https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.8/security/tools/jwt/samples/jwks.json"
  13.       trigger_rules:
  14.       - included_paths:
  15.         - exact: /ip
  16.   principalBinding: USE_ORIGIN
  17. EOF

确认不带 JWT tokens 的非 /ip 路径允许访问：

  1. $ curl $INGRESS_HOST/user-agent -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"
  2. 200

确认不带 JWT tokens 的 /ip 路径拒绝访问：

  1. $ curl $INGRESS_HOST/ip -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"
  2. 401

确认带有效 JWT token 的 /ip 路径允许访问：

  1. $ TOKEN=$(curl https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.8/security/tools/jwt/samples/demo.jwt -s)
  2. $ curl --header "Authorization: Bearer $TOKEN" $INGRESS_HOST/ip -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n"
  3. 200

带双向 TLS 的终端用户认证

终端用户认证和双向 TLS 可以共用。修改上面的策略定义双向 TLS 和终端用户 JWT 认证：

  1. $ cat <<EOF | kubectl apply -n foo -f -
  2. apiVersion: "authentication.istio.io/v1alpha1"
  3. kind: "Policy"
  4. metadata:
  5.   name: "jwt-example"
  6. spec:
  7.   targets:
  8.   - name: httpbin
  9.   peers:
  10.   - mtls: {}
  11.   origins:
  12.   - jwt:
  13.       issuer: "testing@secure.istio.io"
  14.       jwksUri: "https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.8/security/tools/jwt/samples/jwks.json"
  15.   principalBinding: USE_ORIGIN
  16. EOF

添加一个 destination rule：

  1. $ kubectl apply -f - <<EOF
  2. apiVersion: "networking.istio.io/v1alpha3"
  3. kind: "DestinationRule"
  4. metadata:
  5.   name: "httpbin"
  6.   namespace: "foo"
  7. spec:
  8.   host: "httpbin.foo.svc.cluster.local"
  9.   trafficPolicy:
  10.     tls:
  11.       mode: ISTIO_MUTUAL
  12. EOF

如果您已经启用网格范围或者命名空间范围的 TLS，那么 host httpbin.foo 已经被这些 destination rule 覆盖。 因此，您不需要添加这个 destination rule 。另外，您仍然需要添加 mtls 段到认证策略，因为特定服务策略将完全覆盖网格范围（或者命名空间范围）的策略。

修改这些后，从 Istio 服务，包括 ingress gateway，到 httpbin.foo 的流量将使用双向 TLS。上述测试命令将仍然会正常工作。给定正确的 token，从 Istio 服务直接到 httpbin.foo 的请求也会正常工作：

  1. $ TOKEN=$(curl https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.8/security/tools/jwt/samples/demo.jwt -s)
  2. $ 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" --header "Authorization: Bearer $TOKEN"
  3. 200

然而，来自非 Istio 服务，使用纯文本的请求将会失败：

  1. $ kubectl exec $(kubectl get pod -l app=sleep -n legacy -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c sleep -n legacy -- curl http://httpbin.foo:8000/ip -s -o /dev/null -w "%{http_code}\n" --header "Authorization: Bearer $TOKEN"
  2. 000
  3. command terminated with exit code 56

清除部分 3

  1. 删除认证策略：

    1. $ kubectl -n foo delete policy jwt-example

  2. 删除 destination rule：

    1. $ kubectl -n foo delete destinationrule httpbin

  3. 如果您不打算研究后续任务，您只需简单删除测试命名空间即可删除所有资源：

    1. $ kubectl delete ns foo bar legacy

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