目录
一.模块概览
二.系统环境
三.istio授权
3.1 istio授权
3.2 来源
3.3 操作
3.4 条件
四.实战：授权（访问控制）
4.1 访问控制
4.2 清理

一.模块概览

在Kubernetes集群中，可以对用户进行RBAC授权role，rolebinding，clusterrole，clusterrolebinding；对于istio来说，可以对资源定义AuthorizationPolicy授权策略，执行拒绝、允许或审计动作。

在 Istio 中，有多个组件参与提供安全功能：

用于管理钥匙和证书的证书颁发机构（CA）。
Sidecar 和周边代理：实现客户端和服务器之间的安全通信，它们作为政策执行点（Policy Enforcement Point，简称PEP）工作
Envoy 代理扩展：管理遥测和审计
配置 API 服务器：分发认证、授权策略和安全命名信息

istio授权是在认证通过之后进行的，关于istio认证，可以查看博客《Istio(八)：istio安全之认证，启用mTLS》https://www.cnblogs.com/renshengdezheli/p/16840382.html

使用istio授权的前提是已经安装好了istio，关于istio的安装部署，请查看博客《Istio(二)：在Kubernetes(k8s)集群上安装部署istio1.14》https://www.cnblogs.com/renshengdezheli/p/16836404.html

二.系统环境

服务器版本	docker软件版本	Kubernetes(k8s)集群版本	Istio软件版本	CPU架构
CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)	Docker version 20.10.12	v1.21.9	Istio1.14	x86_64

Kubernetes集群架构：k8scloude1作为master节点，k8scloude2，k8scloude3作为worker节点

服务器	操作系统版本	CPU架构	进程	功能描述
k8scloude1/192.168.110.130	CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)	x86_64	docker，kube-apiserver，etcd，kube-scheduler，kube-controller-manager，kubelet，kube-proxy，coredns，calico	k8s master节点
k8scloude2/192.168.110.129	CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)	x86_64	docker，kubelet，kube-proxy，calico	k8s worker节点
k8scloude3/192.168.110.128	CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)	x86_64	docker，kubelet，kube-proxy，calico	k8s worker节点

三.istio授权

3.1 istio授权

授权是对访问控制问题中访问控制部分的响应。某个（经过认证的）主体是否被允许操作某个对象？用户 A 能否向服务 B 的路径 /hello 发送一个 GET 请求？

请注意，尽管主体可以被认证，但它可能不被允许执行某个动作。你的公司 ID 卡可能是有效的、真实的，但我不能用它来进入另一家公司的办公室。如果我们继续之前的海关官员的比喻，我们可以说授权类似于你护照上的签证章。

这就引出了下一个问题 —— 有认证而无授权（反之亦然）对我们没有什么好处。对于适当的访问控制，我们需要两者。让我给你举个例子：如果我们只认证主体而不授权他们，他们就可以做任何他们想做的事，对任何对象执行任何操作。相反，如果我们授权了一个请求，但我们没有认证它，我们就可以假装成其他人，再次对任何对象执行任何操作。

Istio 允许我们使用 AuthorizationPolicy 资源在网格、命名空间和工作负载层面定义访问控制。AuthorizationPolicy 支持 DENY、ALLOW、AUDIT 和 CUSTOM 操作。

每个 Envoy 代理实例都运行一个授权引擎，在运行时对请求进行授权。当请求到达代理时，引擎会根据授权策略评估请求的上下文，并返回 ALLOW 或 DENY。AUDIT 动作决定是否记录符合规则的请求。注意，AUDIT 策略并不影响请求被允许或拒绝。

没有必要明确地启用授权功能。为了执行访问控制，我们可以创建一个授权策略来应用于我们的工作负载。

AuthorizationPolicy 资源是我们可以利用 PeerAuthentication 策略和 RequestAuthentication 策略中的主体的地方。

在定义 AuthorizationPolicy 的时候，我们需要考虑三个部分。

让我们看看下面这个例子如何与 AuthorizationPolicy 资源中的字段相对应。

 apiVersion: security.istio.io/v1beta1

 kind: AuthorizationPolicy

 metadata:

  name: customers-deny

  namespace: default

 spec:

  selector:

    matchLabels:

      app: customers

      version: v2

  action: DENY

  rules:

  - from:

    - source:

        notNamespaces: ["default"]

使用 selector 和 matchLabels，我们可以选择策略所适用的工作负载。在我们的案例中，我们选择的是所有设置了 app: customers 和 version: v2 标签的工作负载。action 字段被设置为 DENY。

最后，我们在 rules 字段中定义所有规则。我们例子中的规则是说，当请求来自 default 命名空间之外时，拒绝对 customers v2 工作负载的请求（action）。

除了规则中的 from 字段外，我们还可以使用 to 和 when 字段进一步定制规则。让我们看一个使用这些字段的例子。

 apiVersion: security.istio.io/v1beta1

 kind: AuthorizationPolicy

 metadata:

  name: customers-deny

  namespace: default

 spec:

  selector:

    matchLabels:

      app: customers

      version: v2

  action: DENY

  rules:

  - from:

    - source:

        notNamespaces: ["default"]

  - to:

     - operation:

         methods: ["GET"]

  - when:

     - key: request.headers [User-Agent]

       values: ["Mozilla/*"]

我们在规则部分添加了 to 和 when 字段。如果我们翻译一下上面的规则，我们可以说，当客户的 GET 请求来自 default 命名空间之外，并且 User Agent 头的值与正则表达式 Mozilla/* 相匹配时，我们会拒绝 customers v2 的工作负载。

总的来说，to 定义了策略所允许的行动，from 定义了谁可以采取这些行动，when 定义了每个请求必须具备的属性，以便被策略所允许，selector 定义了哪些工作负载将执行该策略。

如果一个工作负载有多个策略，则首先评估拒绝的策略。评估遵循这些规则：

3.2 来源

我们在上述例子中使用的源是 notNamespaces。我们还可以使用以下任何一个字段来指定请求的来源，如表中所示。

来源	示例	释义
`principals`	`principals: ["my-service-account"]`	任何是有 `my-service-account` 的工作负载
`notPrincipals`	`notPrincipals: ["my-service-account"]`	除了 `my-service-account` 的任何工作负载
`requestPrincipals`	`requestPrincipals: ["my-issuer/hello"]`	任何具有有效 JWT 和请求主体 `my-issuer/hello` 的工作负载
`notRequestPrincipals`	`notRequestPrincipals: ["*"]`	任何没有请求主体的工作负载（只有有效的 JWT 令牌）。
`namespaces`	`namespaces: ["default"]`	任何来自 `default` 命名空间的工作负载
`notNamespaces`	`notNamespaces: ["prod"]`	任何不在 `prod` 命名空间的工作负载
`ipBlocks`	`ipBlocks: ["1.2.3.4","9.8.7.6/15"]`	任何具有 `1.2.3.4` 的 IP 地址或来自 CIDR 块的 IP 地址的工作负载
`notIpBlock`	`notIpBlocks: ["1.2.3.4/24"]`	Any IP address that's outside of the CIDR block

3.3 操作

操作被定义在 to 字段下，如果多于一个，则使用 AND 语义。就像来源一样，操作是成对的，有正反两面的匹配。设置在操作字段的值是字符串：

hosts 和 notHosts
ports 和 notPorts
methods 和 notMethods
paths 和 notPath

所有这些操作都适用于请求属性。例如，要在一个特定的请求路径上进行匹配，我们可以使用路径。paths:["/api/*","/admin"] 或特定的端口 ports: ["8080"]，以此类推。

3.4 条件

为了指定条件，我们必须提供一个 key 字段。key 字段是一个 Istio 属性的名称。例如，request.headers、source.ip、destination.port 等等。关于支持的属性的完整列表，请参考授权政策条件。

条件的第二部分是 values 或 notValues 的字符串列表。下面是一个 when 条件的片段：

 ...

  - when:

     - key: source.ip

       notValues: ["10.0.1.1"]

四.实战：授权（访问控制）

4.1 访问控制

在这个实验中，我们将学习如何使用授权策略来控制工作负载之间的访问。

首先部署 Gateway：

 apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3

 kind: Gateway

 metadata:

   name: gateway

 spec:

   selector:

     istio: ingressgateway

   servers:

     - port:

         number: 80

         name: http

         protocol: HTTP

       hosts:

         - '*'

将上述 YAML 保存为 gateway.yaml，并使用 kubectl apply -f gateway.yaml 部署网关。

接下来，我们将创建 Web 前端部署、服务账户、服务和 VirtualService。

 apiVersion: v1

 kind: ServiceAccount

 metadata:

   name: web-frontend

 ---

 apiVersion: apps/v1

 kind: Deployment

 metadata:

   name: web-frontend

   labels:

     app: web-frontend

 spec:

   replicas: 1

   selector:

     matchLabels:

       app: web-frontend

   template:

     metadata:

       labels:

         app: web-frontend

         version: v1

     spec:

       serviceAccountName: web-frontend

       containers:

         - image: gcr.io/tetratelabs/web-frontend:1.0.0

           imagePullPolicy: Always

           name: web

           ports:

             - containerPort: 8080

           env:

             - name: CUSTOMER_SERVICE_URL

               value: 'http://customers.default.svc.cluster.local'

 ---

 kind: Service

 apiVersion: v1

 metadata:

   name: web-frontend

   labels:

     app: web-frontend

 spec:

   selector:

     app: web-frontend

   ports:

     - port: 80

       name: http

       targetPort: 8080

 ---

 apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3

 kind: VirtualService

 metadata:

   name: web-frontend

 spec:

   hosts:

     - '*'

   gateways:

     - gateway

   http:

     - route:

         - destination:

             host: web-frontend.default.svc.cluster.local

             port:

               number: 80

将上述 YAML 保存为 web-frontend.yaml，并使用 kubectl apply -f web-frontend.yaml 创建资源。

最后，我们将部署 customers v1 服务。

 apiVersion: v1

 kind: ServiceAccount

 metadata:

   name: customers-v1

 ---

 apiVersion: apps/v1

 kind: Deployment

 metadata:

   name: customers-v1

   labels:

     app: customers

     version: v1

 spec:

   replicas: 1

   selector:

     matchLabels:

       app: customers

       version: v1

   template:

     metadata:

       labels:

         app: customers

         version: v1

     spec:

       serviceAccountName: customers-v1

       containers:

         - image: gcr.io/tetratelabs/customers:1.0.0

           imagePullPolicy: Always

           name: svc

           ports:

             - containerPort: 3000

 ---

 kind: Service

 apiVersion: v1

 metadata:

   name: customers

   labels:

     app: customers

 spec:

   selector:

     app: customers

   ports:

     - port: 80

       name: http

       targetPort: 3000

 ---

 apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3

 kind: VirtualService

 metadata:

   name: customers

 spec:

   hosts:

     - 'customers.default.svc.cluster.local'

   http:

     - route:

         - destination:

             host: customers.default.svc.cluster.local

             port:

               number: 80

将上述内容保存为 customers-v1.yaml，并使用 kubectl apply -f customers-v1.yaml 创建部署和服务。如果我们打开 GATEWAY_URL，应该会显示带有 customers v1 服务数据的 web 前端页面。

让我们先创建一个授权策略，拒绝 default 命名空间的所有请求。

 apiVersion: security.istio.io/v1beta1

 kind: AuthorizationPolicy

 metadata:

  name: deny-all

  namespace: default

 spec:

   {}

将上述内容保存为 deny-all.yaml，并使用 kubectl apply -f deny-all.yaml 创建该策略。

如果我们尝试访问 GATEWAY_URL，我们将得到以下响应。

 RBAC: access denied

同样，如果我们试图在集群内运行一个 Pod，并从 default 命名空间内向 Web 前端或 customers 服务提出请求，我们会得到同样的错误。

让我们试试吧。

 $ kubectl run curl --image=radial/busyboxplus:curl -i --tty

 If you don't see a command prompt, try pressing enter.

 [ root@curl:/ ]$ curl customers

 RBAC: access denied

 [ root@curl:/ ]$ curl web-frontend

 RBAC: access denied

 [ root@curl:/ ]$

在这两种情况下，我们都得到了拒绝访问的错误。

我们要做的第一件事是使用 ALLOW 动作，允许从入口网关向 web-frontend 应用程序发送请求。在规则中，我们指定了入口网关运行的源命名空间（istio-system）和入口网关的服务账户名称。

 apiVersion: security.istio.io/v1beta1

 kind: AuthorizationPolicy

 metadata:

   name: allow-ingress-frontend

   namespace: default

 spec:

   selector:

     matchLabels:

       app: web-frontend

   action: ALLOW

   rules:

     - from:

         - source:

             namespaces: ["istio-system"]

         - source:

             principals: ["cluster.local/ns/istio-system/sa/istio-ingressgateway-service-account"]

将上述内容保存为 allow-ingress-frontend.yaml，并使用 kubectl apply -f allow-ingress-frontend.yaml 创建策略。

如果我们尝试从我们的主机向GATEWAY_URL 发出请求，这次我们会得到一个不同的错误。

 $ curl http://$GATEWAY_URL

 "Request failed with status code 403"

请注意，策略需要几秒钟才能分发到所有代理，所以你可能仍然会看到 RBAC：access denied 的消息，时间为几秒钟。

这个错误来自 customers 服务——记得我们允许调用 Web 前端。然而，web-frontend仍然不能调用 customers 服务。

如果我们回到我们在集群内运行的 curl Pod，尝试请求 http://web-frontend，我们会得到一个 RBAC 错误。DENY 策略是有效的，我们只允许从入口网关进行调用。

当我们部署 Web 前端时，我们也为 Pod 创建了一个服务账户（否则，命名空间中的所有 Pod 都被分配了默认的服务账户）。现在我们可以使用该服务账户来指定 customers 服务调用的来源。

 apiVersion: security.istio.io/v1beta1

 kind: AuthorizationPolicy

 metadata:

   name: allow-web-frontend-customers

   namespace: default

 spec:

   selector:

     matchLabels:

         app: customers

         version: v1

   action: ALLOW

   rules:

   - from:

     - source:

         namespaces: ["default"]

       source:

         principals: ["cluster.local/ns/default/sa/web-frontend"]

将上述 YAML 保存为 allow-web-frontend-customers.yaml，并使用 kubectl apply -f allow-web-frontend-customers.yaml 创建策略。

一旦策略被创建，我们将看到 Web 前端再次工作——它将获得 customers 服务的回应。

我们使用了多个授权策略，明确地允许从入口到前端以及从前端到 customers 服务的调用。使用 deny-all 策略是一个很好的开始，因为我们可以控制、管理，然后明确地允许我们希望在服务之间发生的通信。

4.2 清理

删除 Deployment、Service、VirtualService 和 Gateway：

 kubectl delete sa customers-v1 web-frontend

 kubectl delete deploy web-frontend customers-v1

 kubectl delete svc customers web-frontend

 kubectl delete vs customers web-frontend

 kubectl delete gateway gateway

 kubectl delete authorizationpolicy allow-ingress-frontend allow-web-frontend-customers deny-all

 kubectl delete pod curl

Istio(九)：istio安全之授权

一.模块概览

二.系统环境

三.istio授权

3.1 istio授权

3.2 来源

3.3 操作

3.4 条件

四.实战：授权（访问控制）

4.1 访问控制

4.2 清理

Istio(九)：istio安全之授权的相关教程结束。

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