Einführung in Apigee mTLS

Die Apigee mTLS-Funktion erhöht die Sicherheit der Kommunikation zwischen Komponenten in Ihrem Edge for Private Cloud-Cluster. Sie bietet eine branchenübliche Methode zum Konfigurieren und Installieren des Service Mesh. Es unterstützt die Paketverwaltung und die Konfigurationsautomatisierung.

Architekturübersicht

Für eine sichere Kommunikation zwischen Komponenten verwendet Apigee mTLS ein Service Mesh, das sichere, gegenseitig authentifizierte TLS-Verbindungen zwischen Komponenten herstellt.

Die folgende Abbildung zeigt Verbindungen zwischen Apigee-Komponenten, die durch Apigee mTLS gesichert werden (in red). Die in der Abbildung gezeigten Ports sind Beispiele. Eine Liste der Bereiche, die jede Komponente verwenden kann, finden Sie unter Portnutzung.

(Beachten Sie, dass mit einem „M“ gekennzeichnete Ports zur Verwaltung der Komponente verwendet werden und auf der Komponente für den Zugriff durch den Management Server geöffnet sein müssen.)

Wie Sie im Diagramm oben sehen können, erhöht Apigee mTLS die Sicherheit von Verbindungen zwischen den meisten Komponenten im Cluster, einschließlich:

Quelle Ziel
Verwaltungsserver Router-, MP-, QPid-, LDAP-, Postgres-, Zookeeper- und Cassandra-Knoten
Router Loopback; Qpid-, Zookeeper- und Cassandra-Knoten
Message Processor Loopback; Qpid-, Zookeeper- und Cassandra-Knoten
ZooKeeper und Cassandra Andere ZooKeeper- und Cassandra-Knoten
Edge-UI SMTP (nur für externen IdP)
Postgres Andere Postgres-, Zookeeper- und Cassandra-Knoten

Verschlüsselung/Entschlüsselung von Nachrichten

Das Apigee mTLS-Service-Mesh besteht aus Consul-Servern, die auf jedem ZooKeeper-Knoten in Ihrem Cluster ausgeführt werden, und den folgenden Consul-Diensten auf jedem Knoten im Cluster:

  • Als Egress-Proxy, der ausgehende Nachrichten auf dem Hostknoten abfängt. Dieser Dienst verschlüsselt ausgehende Nachrichten, bevor sie an ihr Ziel gesendet werden.
  • Ein Ingress-Proxy, der eingehende Nachrichten auf dem Hostknoten abfängt. Dieser Dienst entschlüsselt eingehende Nachrichten, bevor sie an ihr endgültiges Ziel gesendet werden.

Wenn der Management Server beispielsweise eine Nachricht an den Router sendet, fängt der Proxy-Dienst für ausgehenden Traffic die ausgehende Nachricht ab, verschlüsselt sie und sendet sie dann an den Router. Wenn der Knoten des Routers die Nachricht empfängt, entschlüsselt der Ingress-Proxy-Dienst die Nachricht und übergibt sie dann zur Verarbeitung an die Router-Komponente.

Dies geschieht transparent für die Edge-Komponenten: Sie sind sich des Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsprozesses, der von den Consul-Proxy-Diensten ausgeführt wird, nicht bewusst.

Darüber hinaus verwendet Apigee mTLS das Dienstprogramm iptables, einen Linux-Firewall-Dienst, der die Traffic-Weiterleitung verwaltet.

Voraussetzungen

Bevor Sie Apigee mTLS installieren können, muss Ihre Umgebung die folgenden Anforderungen erfüllen:

In den folgenden Abschnitten werden die einzelnen Anforderungen im Detail beschrieben.

Version, Plattform und Topologie

In der folgenden Tabelle sind die mTLS-Anforderungen aufgeführt:

Anforderung Beschreibung
Versionen
  • 4.51.00
  • 4.50.00
  • 4.19.06
Topologie Muss mindestens drei ZooKeeper-Knoten enthalten. Daher können Sie Apigee mTLS nur auf Topologien mit 5, 9, 12 (mehrere Rechenzentren) oder 13 Knoten installieren. Weitere Informationen finden Sie unter Installationstopologien.
Plattformen/Betriebssysteme

Anhand der folgenden Werte können Sie feststellen, ob Apigee mTLS auf einem bestimmten Betriebssystem unterstützt wird:

Betriebssystem Unterstützte Private Cloud-Version
v4.19.06 v4.50.00 v4.51.00
CentOS
RedHat Enterprise Linux (RHEL)
Oracle Linux
7.5, 7.6, 7.7 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0

Beachten Sie, dass Apigee mTLS nicht unbedingt alle Betriebssysteme unterstützt, die von der entsprechenden Version von Apigee Edge for Private Cloud unterstützt werden, auf der es ausgeführt wird.

Wenn beispielsweise v4.19.06 CentOS x und y unterstützt, bedeutet das nicht unbedingt, dass Apigee mTLS unter CentOS x und y für v4.19.06 unterstützt wird.

Dienstprogramme/Pakete

Für Apigee mTLS müssen die folgenden Pakete auf jedem Computer in Ihrem Cluster, einschließlich Ihres Administrationscomputers, installiert und aktiviert sein, bevor Sie mit der Installation beginnen:

Dienstprogramm/Paket Beschreibung Kann ich den Aufkleber nach der Installation entfernen?
base64 Prüft Daten in den Installationsskripts.
gnu-bash
gnu-sed
gnu-grep
Wird vom Installationsskript und anderen gängigen Tools verwendet.
iptables Ersetzt die Standardfirewall firewalld.
iptables-services Stellt Funktionen für das Dienstprogramm iptables bereit.
lsof Wird vom Installationsskript verwendet.
nc Prüft iptables-Routen.
openssl Signiert Zertifikate während des ersten Bootstrapping-Prozesses lokal.

Während der Installation installieren Sie auch das Consul-Paket auf dem Administrationscomputer, damit Sie Anmeldedaten und den Verschlüsselungsschlüssel generieren können.

Mit dem Paket apigee-mtls werden die Consul-Server einschließlich der Proxys für eingehenden und ausgehenden Traffic auf ZooKeeper-Knoten im Cluster installiert und konfiguriert.

Nutzerkontoberechtigungen

Erstellen Sie vor der Installation ein neues Nutzerkonto oder sorgen Sie dafür, dass Sie Zugriff auf ein Konto mit erhöhten Berechtigungen haben.

Das Konto, das die Apigee mTLS-Installation auf jedem Knoten im Cluster ausführt, muss Folgendes können:

  • Apigee-Komponenten starten, beenden, neu starten und initialisieren
  • Firewallregeln festlegen
  • Neues Betriebssystem-/Systemnutzerkonto erstellen
  • Dienste mit systemctl aktivieren, deaktivieren, starten, beenden und maskieren

Administrationsmaschine (empfohlen)

Apigee empfiehlt, einen Knoten im Cluster zu haben, auf dem Sie verschiedene in diesem Dokument beschriebene Verwaltungsaufgaben ausführen können, darunter:

  1. Installieren Sie HashiCorp Consul 1.6.2.
  2. Generieren und verteilen Sie ein Zertifikat/Schlüssel-Paar und einen Gossip-Verschlüsselungsschlüssel.
  3. Aktualisieren und verteilen Sie die Konfigurationsdatei.

Beachten Sie beim Einrichten der Administrationsmaschine Folgendes:

  • Sie benötigen Root-Zugriff darauf.
  • Laden Sie die Dienstprogramme apigee-service und apigee-setup herunter und installieren Sie sie, wie unter Edge-Dienstprogramm „apigee-setup“ installieren beschrieben.
  • Prüfen Sie, ob Sie mit scp/ssh von der Verwaltungsmaschine aus auf alle Knoten im Cluster zugreifen können. Dies ist erforderlich, damit Sie Ihre Konfigurationsdatei und Ihre Anmeldedaten verteilen können.

Portnutzung und -zuweisung

In diesem Abschnitt werden die Portnutzung und die Portzuweisungen zur Unterstützung der Consul-Kommunikation mit Apigee mTLS beschrieben.

Portnutzung: Alle Knoten, auf denen apigee-mtls ausgeführt wird

Alle Knoten im Cluster, die den Dienst apigee-mtls verwenden, müssen Verbindungen von Diensten auf dem Localhost (127.0.0.1) zulassen. So können die Consul-Proxys mit den anderen Diensten kommunizieren, während sie eingehende und ausgehende Nachrichten verarbeiten.

Portnutzung: Consul-Serverknoten (Knoten, auf denen ZooKeeper ausgeführt wird)

Sie müssen die meisten der folgenden Ports auf den Consul-Serverknoten (den Knoten, auf denen ZooKeeper ausgeführt wird) öffnen, um Anfragen von allen Knoten im Cluster zu akzeptieren:

Knoten Consul-Serverport Beschreibung Protokoll Externe mTLS-Agents zulassen
*
Consul-Server (ZooKeeper-Knoten) 8300 Verbindet alle Consul-Server im Cluster. RPC
8301 Verarbeitet Mitgliedschafts- und Broadcast-Nachrichten innerhalb des Clusters. UDP/TCP
8302 WAN-Port, der Mitgliedschafts- und Broadcast-Nachrichten in einer Konfiguration mit mehreren Rechenzentren verarbeitet. UDP/TCP
8500 Verarbeitet HTTP-Verbindungen zu den Consul-Server-APIs von Prozessen auf demselben Knoten.

Dieser Port wird nicht für die Remote-Kommunikation oder -Koordination verwendet. Er überwacht nur Localhost.

HTTP
8502 Verarbeitet gRPC+HTTPS-Verbindungen zu den Consul Server APIs von anderen Knoten im Cluster. gRPC+HTTPS
8503 Verarbeitet HTTPS-Verbindungen zu den Consul-Server-APIs von anderen Knoten im Cluster. HTTPS
8600 Verarbeitet das DNS des Consul-Servers. UDP/TCP
* Apigee empfiehlt, eingehende Anfragen nur auf Clustermitglieder zu beschränken (einschließlich datenspeicherübergreifend). Das geht mit iptables.

Wie diese Tabelle zeigt, müssen die Knoten, auf denen die Komponente consul-server ausgeführt wird (ZooKeeper-Knoten), die Ports 8301, 8302, 8502 und 8503 für alle Mitglieder des Clusters öffnen, auf denen der Dienst apigee-mtls ausgeführt wird, auch über Rechenzentren hinweg. Knoten, auf denen ZooKeeper nicht ausgeführt wird, müssen diese Ports nicht öffnen.

Portzuweisungen für alle Consul-Knoten (einschließlich Knoten, auf denen ZooKeeper ausgeführt wird)

Zur Unterstützung der Consul-Kommunikation müssen Knoten, auf denen die folgenden Apigee-Komponenten ausgeführt werden, externe Verbindungen zu Ports in den folgenden Bereichen zulassen:

Apigee-Komponente Bereich Anzahl der erforderlichen Ports pro Knoten
Apigee-mTLS 10700 bis 10799 1
Cassandra 10100 bis 10199 2
Message Processor 10.500 bis 10.599 2
OpenLDAP 10200 bis 10299 1
Postgres 10300 bis 10399 3
Qpid 10400 bis 10499 2
Router 10600 bis 10699 2
ZooKeeper 10000 bis 10099 3

Consul weist Ports auf einfache lineare Weise zu. Wenn Ihr Cluster beispielsweise zwei Postgres-Knoten hat, verwendet der erste Knoten zwei Ports. Consul weist ihm daher die Ports 10300 und 10301 zu. Der zweite Knoten verwendet ebenfalls zwei Ports, daher weist Consol diesem Knoten 10302 und 10303 zu. Dies gilt für alle Komponententypen.

Wie Sie sehen, hängt die tatsächliche Anzahl der Ports von der Topologie ab: Wenn Ihr Cluster zwei Postgres-Knoten hat, müssen Sie vier Ports öffnen (zwei Knoten mal zwei Ports).

Wichtige Hinweise:

  • Consul-Proxys können nicht dieselben Ports wie Apigee-Dienste überwachen.
  • Consul hat nur einen Portadressraum. Consul-Proxy-Portzuweisungen müssen im gesamten Cluster, einschließlich Rechenzentren, eindeutig sein. Wenn also Proxy A auf Host A Port 15000 überwacht, kann Proxy B auf Host B nicht Port 15000 überwachen.
  • Die Anzahl der verwendeten Ports variiert je nach Topologie, wie oben beschrieben.

In einer Konfiguration mit mehreren Rechenzentren müssen alle Hosts, auf denen mTLS ausgeführt wird, auch Port 8302 öffnen.

Sie können die von Apigee mTLS verwendeten Standardports anpassen. Informationen dazu finden Sie unter Proxy-Portbereich anpassen.

Beschränkungen

Für Apigee mTLS gelten die folgenden Einschränkungen:

  • Die Cassandra-Kommunikation zwischen Knoten (Port 7000) wird nicht verschlüsselt.
  • Konfiguration und Einrichtung sind nicht idempotent. Das bedeutet, dass Sie, wenn Sie eine Änderung an einem Knoten vornehmen, dieselbe Änderung an allen Knoten vornehmen müssen. Das System übernimmt diese Änderung nicht für Sie auf anderen Knoten. Weitere Informationen finden Sie unter Vorhandene apigee-mtls-Konfiguration ändern.

Terminologie

In diesem Abschnitt wird die folgende Terminologie verwendet:

Begriff Definition
Cluster Die Gruppe von Maschinen, die Ihre Edge for Private Cloud-Installation bilden.
Consul Das von Apigee mTLS verwendete Service Mesh. Informationen dazu, wie Consul Ihre Private Cloud-Kommunikation schützt, finden Sie im Sicherheitsmodell von Consul.
mTLS Gegenseitig authentifiziertes TLS.
Service Mesh Ein Overlay-Netzwerk (oder ein Netzwerk innerhalb eines Netzwerks).
TLS Transaction Layer Security. Ein branchenübliches Authentifizierungsprotokoll für die sichere Kommunikation.