Настройка драйвера CSI хранилища секретов для включения контроллера объекта ingress NGINX с протоколом TLS

В этой статье описывается процесс защиты контроллера объекта ingress NGINX с протоколом TLS, кластером Службы Azure Kubernetes (AKS) и экземпляром Azure Key Vault (AKV). Дополнительные сведения см. в статье TLS в Kubernetes.

Сертификат TLS ingress можно импортировать в кластер с помощью одного из следующих методов:

  • Приложение: манифест развертывания приложения объявляет и подключает том поставщика. Только при развертывании приложения сертификат, доступный в кластере. При удалении приложения секрет также удаляется. Этот сценарий подходит группам разработчиков, отвечающим за инфраструктуру безопасности приложения и ее интеграцию с кластером.
  • Контроллер входящего трафика: развертывание входящего трафика изменяется для объявления и подключения тома поставщика. Секрет импортируется при создании модулей pod входящего трафика. У модулей pod приложения нет доступа к сертификату TLS. В этом случае реализован сценарий, в котором одна команда (например, ИТ) администрирует и создает компоненты инфраструктуры и сети (включая сертификаты HTTPS TLS), а другие команды управляют жизненным циклом приложения.

Необходимые компоненты

Создание сертификата TLS

  • Создайте сертификат TLS с помощью следующей команды.

    export CERT_NAME=aks-ingress-cert
    openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 \
        -out aks-ingress-tls.crt \
        -keyout aks-ingress-tls.key \
        -subj "/CN=demo.azure.com/O=aks-ingress-tls"
    

Импорт сертификата в AKV

  1. Экспортируйте сертификат в PFX-файл с помощью следующей команды.

    export AKV_NAME="[YOUR AKV NAME]"
    openssl pkcs12 -export -in aks-ingress-tls.crt -inkey aks-ingress-tls.key  -out $CERT_NAME.pfx
    # skip Password prompt
    
  2. Импортируйте сертификат с помощью az keyvault certificate import команды.

    az keyvault certificate import --vault-name $AKV_NAME -n $CERT_NAME -f $CERT_NAME.pfx
    

Развертывание SecretProviderClass

  1. Экспортируйте новое пространство имен с помощью следующей команды.

    export NAMESPACE=ingress-basic
    
  2. Создайте пространство имен с помощью kubectl create namespace команды.

    kubectl create namespace $NAMESPACE
    
  3. Выберите метод передачи удостоверения доступа и настройте соответствующим образом YAML-файл SecretProviderClass.

    • Обязательно используйте objectType=secret — единственный способ получения закрытого ключа и сертификата из AKV.
    • Задайте значение kubernetes.io/tls для параметра type в разделе secretObjects.

    Вот пример класс SecretProviderClass:

    apiVersion: secrets-store.csi.x-k8s.io/v1
    kind: SecretProviderClass
    metadata:
      name: azure-tls
    spec:
      provider: azure
      secretObjects:                            # secretObjects defines the desired state of synced K8s secret objects
        - secretName: ingress-tls-csi
          type: kubernetes.io/tls
          data: 
            - objectName: $CERT_NAME
              key: tls.key
            - objectName: $CERT_NAME
              key: tls.crt
      parameters:
        usePodIdentity: "false"
        useVMManagedIdentity: "true"
        userAssignedIdentityID: <client id>
        keyvaultName: $AKV_NAME                 # the name of the AKV instance
        objects: |
          array:
            - |
              objectName: $CERT_NAME
              objectType: secret
        tenantId: $TENANT_ID                    # the tenant ID of the AKV instance
    
  4. Примените SecretProviderClass к кластеру Kubernetes с помощью kubectl apply команды.

    kubectl apply -f secretProviderClass.yaml -n $NAMESPACE
    

Развертывание контроллера объекта ingress

Добавление официального репозитория диаграммы входящего трафика

  • Добавьте официальный репозиторий диаграмм входящего трафика с помощью следующих helm команд.

    helm repo add ingress-nginx https://kubernetes.github.io/ingress-nginx
    helm repo update
    

Настройка и развертывание объекта ingress NGINX

В зависимости от сценария можно привязать сертификат к приложению или к контроллеру входящего трафика. Выполните приведенные ниже инструкции в соответствии с выбранным вами вариантом.

Привязка сертификата к приложению

  • Привязите сертификат к приложению с помощью helm install команды. Развертывание приложения ссылается на поставщик Azure Key Vault драйвера CSI хранилища секретов.

    helm install ingress-nginx/ingress-nginx --generate-name \
        --namespace $NAMESPACE \
        --set controller.replicaCount=2 \
        --set controller.nodeSelector."kubernetes\.io/os"=linux \
        --set controller.service.annotations."service\.beta\.kubernetes\.io/azure-load-balancer-health-probe-request-path"=/healthz \
        --set defaultBackend.nodeSelector."kubernetes\.io/os"=linux
    

Привязка сертификата к контроллеру объекта ingress

  1. Привязите сертификат к контроллеру входящего трафика с помощью helm install команды. Развертывание контроллера входящего трафика ссылается на поставщик Azure Key Vault драйвера CSI хранилища секретов.

    Примечание.

    • Если в качестве метода доступа не используется управляемое пользователем удостоверение Microsoft Entra pod, удалите строку с --set controller.podLabels.aadpodidbinding=$AAD_POD_IDENTITY_NAME .

    • Кроме того, привязка SecretProviderClass к pod требуется для подключения драйвера CSI хранилища секретов для его подключения и создания секрета Kubernetes. См. раздел "Синхронизация подключенного содержимого с помощью секрета Kubernetes".

    helm install ingress-nginx/ingress-nginx --generate-name \
        --namespace $NAMESPACE \
        --set controller.replicaCount=2 \
        --set controller.nodeSelector."kubernetes\.io/os"=linux \
        --set defaultBackend.nodeSelector."kubernetes\.io/os"=linux \
        --set controller.service.annotations."service\.beta\.kubernetes\.io/azure-load-balancer-health-probe-request-path"=/healthz \
        --set controller.podLabels.aadpodidbinding=$AAD_POD_IDENTITY_NAME \
        -f - <<EOF
    controller:
      extraVolumes:
          - name: secrets-store-inline
            csi:
              driver: secrets-store.csi.k8s.io
              readOnly: true
              volumeAttributes:
                secretProviderClass: "azure-tls"
      extraVolumeMounts:
          - name: secrets-store-inline
            mountPath: "/mnt/secrets-store"
            readOnly: true
    EOF
    
  2. Убедитесь, что секрет Kubernetes был создан с помощью kubectl get secret команды.

    kubectl get secret -n $NAMESPACE
    
    NAME                                             TYPE                                  DATA   AGE
    ingress-tls-csi                                  kubernetes.io/tls                     2      1m34s
    

Развертывание приложения

Опять же, инструкции немного изменяются в зависимости от вашего сценария. Следуйте инструкциям, соответствующим выбранному сценарию.

Развертывание приложения с использованием ссылки на приложение

  1. Создайте файл aks-helloworld-one.yaml со следующим содержимым:

    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: aks-helloworld-one  
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: aks-helloworld-one
      template:
        metadata:
          labels:
            app: aks-helloworld-one
        spec:
          containers:
          - name: aks-helloworld-one
            image: mcr.microsoft.com/azuredocs/aks-helloworld:v1
            ports:
            - containerPort: 80
            env:
            - name: TITLE
              value: "Welcome to Azure Kubernetes Service (AKS)"
            volumeMounts:
            - name: secrets-store-inline
              mountPath: "/mnt/secrets-store"
              readOnly: true
          volumes:
          - name: secrets-store-inline
            csi:
              driver: secrets-store.csi.k8s.io
              readOnly: true
              volumeAttributes:
                secretProviderClass: "azure-tls"
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: aks-helloworld-one  
    spec:
      type: ClusterIP
      ports:
      - port: 80
      selector:
        app: aks-helloworld-one
    
  2. Создайте файл aks-helloworld-two.yaml со следующим содержимым:

    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: aks-helloworld-two  
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: aks-helloworld-two
      template:
        metadata:
          labels:
            app: aks-helloworld-two
        spec:
          containers:
          - name: aks-helloworld-two
            image: mcr.microsoft.com/azuredocs/aks-helloworld:v1
            ports:
            - containerPort: 80
            env:
            - name: TITLE
              value: "AKS Ingress Demo"
            volumeMounts:
            - name: secrets-store-inline
              mountPath: "/mnt/secrets-store"
              readOnly: true
          volumes:
          - name: secrets-store-inline
            csi:
              driver: secrets-store.csi.k8s.io
              readOnly: true
              volumeAttributes:
                secretProviderClass: "azure-tls"
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: aks-helloworld-two
    spec:
      type: ClusterIP
      ports:
      - port: 80
      selector:
        app: aks-helloworld-two
    
  3. Примените файлы YAML к кластеру kubectl apply с помощью команды.

    kubectl apply -f aks-helloworld-one.yaml -n $NAMESPACE
    kubectl apply -f aks-helloworld-two.yaml -n $NAMESPACE
    
  4. Убедитесь, что секрет Kubernetes был создан с помощью kubectl get secret команды.

    kubectl get secret -n $NAMESPACE
    
    NAME                                             TYPE                                  DATA   AGE
    ingress-tls-csi                                  kubernetes.io/tls                     2      1m34s
    

Развертывание приложения с использованием ссылки на контроллер объекта ingress

  1. Создайте файл aks-helloworld-one.yaml со следующим содержимым:

    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: aks-helloworld-one  
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: aks-helloworld-one
      template:
        metadata:
          labels:
            app: aks-helloworld-one
        spec:
          containers:
          - name: aks-helloworld-one
            image: mcr.microsoft.com/azuredocs/aks-helloworld:v1
            ports:
            - containerPort: 80
            env:
            - name: TITLE
              value: "Welcome to Azure Kubernetes Service (AKS)"
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: aks-helloworld-one
    spec:
      type: ClusterIP
      ports:
      - port: 80
      selector:
        app: aks-helloworld-one
    
  2. Создайте файл aks-helloworld-two.yaml со следующим содержимым:

    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: aks-helloworld-two  
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: aks-helloworld-two
      template:
        metadata:
          labels:
            app: aks-helloworld-two
        spec:
          containers:
          - name: aks-helloworld-two
            image: mcr.microsoft.com/azuredocs/aks-helloworld:v1
            ports:
            - containerPort: 80
            env:
            - name: TITLE
              value: "AKS Ingress Demo"
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: aks-helloworld-two  
    spec:
      type: ClusterIP
      ports:
      - port: 80
      selector:
        app: aks-helloworld-two
    
  3. Примените файлы YAML к кластеру kubectl apply с помощью команды.

    kubectl apply -f aks-helloworld-one.yaml -n $NAMESPACE
    kubectl apply -f aks-helloworld-two.yaml -n $NAMESPACE
    

Развертывание ресурса входящего трафика, ссылающегося на секрет

Теперь можно развернуть ресурс входящего трафика Kubernetes, ссылающийся на секрет.

  1. Создайте имя hello-world-ingress.yaml файла со следующим содержимым.

    apiVersion: networking.k8s.io/v1
    kind: Ingress
    metadata:
      name: ingress-tls
      annotations:
        nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$2
    spec:
      ingressClassName: nginx
      tls:
      - hosts:
        - demo.azure.com
        secretName: ingress-tls-csi
      rules:
      - host: demo.azure.com
        http:
          paths:
          - path: /hello-world-one(/|$)(.*)
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: aks-helloworld-one
                port:
                  number: 80
          - path: /hello-world-two(/|$)(.*)
            pathType: Prefix      
            backend:
              service:
                name: aks-helloworld-two
                port:
                  number: 80
          - path: /(.*)
            pathType: Prefix      
            backend:
              service:
                name: aks-helloworld-one
                port:
                  number: 80
    
  2. Запишите tls раздел, ссылающийся на секрет, созданный ранее, и примените файл к кластеру с помощью kubectl apply команды.

    kubectl apply -f hello-world-ingress.yaml -n $NAMESPACE
    

Получение внешнего IP-адреса контроллера объекта ingress

  • Получите внешний IP-адрес для контроллера входящего трафика с помощью kubectl get service команды.

    kubectl get service --namespace $NAMESPACE --selector app.kubernetes.io/name=ingress-nginx
    
    NAME                                       TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP      PORT(S)                      AGE
    nginx-ingress-1588032400-controller        LoadBalancer   10.0.255.157   EXTERNAL_IP      80:31293/TCP,443:31265/TCP   19m
    nginx-ingress-1588032400-default-backend   ClusterIP      10.0.223.214   <none>           80/TCP                       19m
    

Проверка входящего трафика, защищенного с помощью TLS

  1. Убедитесь, что вход правильно настроен с помощью TLS с помощью следующей curl команды. Убедитесь, что вы используете внешний IP-адрес из предыдущего шага.

    curl -v -k --resolve demo.azure.com:443:EXTERNAL_IP https://demo.azure.com
    

    Так как другой путь не был предоставлен с адресом, контроллер входящего трафика по умолчанию соответствует маршруту / . Первое демонстрационное приложение возвращается, как показано в следующем сокращенном примере выходных данных:

    [...]
    <!DOCTYPE html>
    <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
    <head>
        <link rel="stylesheet" type="text/css" href="/static/default.css">
        <title>Welcome to Azure Kubernetes Service (AKS)</title>
    [...]
    

    Параметр -v в curl команде выводит подробные сведения, включая полученный сертификат TLS. На полпути выходных данных curl можно проверить использование собственного сертификата TLS. При использовании параметра -k по-прежнему загружается страница, несмотря на то что используется самозаверяющий сертификат. В следующем примере показан издатель: CN=demo.azure.com; Использовался сертификат O=aks-ingress-tls :

    [...]
     * Server certificate:
     *  subject: CN=demo.azure.com; O=aks-ingress-tls
     *  start date: Oct 22 22:13:54 2021 GMT
     *  expire date: Oct 22 22:13:54 2022 GMT
     *  issuer: CN=demo.azure.com; O=aks-ingress-tls
     *  SSL certificate verify result: self signed certificate (18), continuing anyway.
    [...]
    
  2. Добавьте в адрес /hello-world-two путь, например https://demo.azure.com/hello-world-two, и убедитесь, что второе демонстрационное приложение настроено правильно.

    curl -v -k --resolve demo.azure.com:443:EXTERNAL_IP https://demo.azure.com/hello-world-two
    

    Второе демонстрационное приложение с настраиваемым заголовком возвращается, как показано в следующем сокращенном примере выходных данных:

    [...]
    <!DOCTYPE html>
    <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
    <head>
        <link rel="stylesheet" type="text/css" href="/static/default.css">
        <title>AKS Ingress Demo</title>
    [...]