Istio 安全管理
Istio 提供了 RBAC 访问控制、双向 TLS 认证以及密钥管理等安全管理功能。
RBAC
Istio Role-Based Access Control (RBAC) 提供了 namespace、service 以及 method 级别的访问控制。其特性包括
- 简单易用：提供基于角色的语意
- 支持认证：提供服务 - 服务和用户 - 服务的认证
- 灵活：提供角色和角色绑定的自定义属性
开启 RBAC
通过 RbacConfig 来启用 RBAC，其中 mode 支持如下选项：
- OFF: 停用 RBAC。
- ON: 为网格中的所有服务启用 RBAC。
- ON_WITH_INCLUSION: 只对
inclusion字段中包含的命名空间和服务启用 RBAC。 - ON_WITH_EXCLUSION: 对网格内的所有服务启用 RBAC，除
exclusion字段中包含的命名空间和服务之外。
下面的例子为 default 命名空间开启 RBAC：
apiVersion: "config.istio.io/v1alpha2"
kind: RbacConfig
metadata:
name: default
namespace: istio-system
spec:
mode: ON_WITH_INCLUSION
inclusion:
namespaces: ["default"]
访问控制
Istio RBAC 提供了 ServiceRole 和 ServiceRoleBinding 两种资源对象，并以 CustomResourceDefinition (CRD) 的方式管理。
- ServiceRole 定义了一个可访问特定资源（namespace 之内）的服务角色，并支持以前缀通配符和后缀通配符的形式匹配一组服务
- ServiceRoleBinding 定义了赋予指定角色的绑定，即可以指定的角色和动作访问服务
apiVersion: "rbac.istio.io/v1alpha1"
kind: ServiceRole
metadata:
name: products-viewer
namespace: default
spec:
rules:
- services: ["products.default.svc.cluster.local"]
methods: ["GET", "HEAD"]
---
apiVersion: "rbac.istio.io/v1alpha1"
kind: ServiceRoleBinding
metadata:
name: test-binding-products
namespace: default
spec:
subjects:
- user: "service-account-a"
- user: "istio-ingress-service-account"
properties:
- request.auth.claims[email]: "a@foo.com"
roleRef:
kind: ServiceRole
name: "products-viewer"
双向 TLS
双向 TLS 为服务间通信提供了 TLS 认证，并提供管理系统自动管理密钥和证书的生成、分发、替换以及撤销。
实现原理
Istio Auth 由三部分组成：
- 身份（Identity）：Istio 使用 Kubernetes service account 来识别服务的身份，格式为
spiffe://<*domain*>/ns/<*namespace*>/sa/<*serviceaccount*> - 通信安全：端到端 TLS 通信通过服务器端和客户端的 Envoy 容器完成
- 证书管理：Istio CA (Certificate Authority) 负责为每个 service account 生成 SPIFEE 密钥和证书、分发到 Pod（通过 Secret Volume Mount 的形式）、定期轮转（Rotate）以及必要时撤销。对于 Kuberentes 之外的服务，CA 配合 Istio node agent 共同完成整个过程。
这样，一个容器使用证书的流程为
- 首先，Istio CA 监听 Kubernetes API，并为 service account 生成 SPIFFE 密钥及证书，再以 secret 形式存储到 Kubernetes 中
- 然后，Pod 创建时，Kubernetes API Server 将 secret 挂载到容器中
- 最后，Pilot 生成一个访问控制的配置，定义哪些 service account 可以访问服务，并分发给 Envoy
- 而当容器间通信时，Pod 双方的 Envoy 就会基于访问控制配置来作认证
最佳实践
- 为不同团队创建不同 namespace 分别管理
- 将 Istio CA 运行在单独的 namespace 中，并且仅授予管理员权限