Apigee mTLS 簡介

Apigee mTLS 功能可為 Private Cloud 叢集 Edge 中各元件之間的通訊增添安全性。這項工具提供業界標準方式,可設定及安裝服務網格。支援套件管理和設定自動化。

架構總覽

為確保元件間的通訊安全,Apigee mTLS 會使用服務網格,在元件間建立經過相互驗證的安全 TLS 連線。

下圖顯示 Apigee mTLS 保護的 Apigee 元件之間的連線 (in red)。圖片中顯示的通訊埠為範例,如需各元件可使用的範圍清單,請參閱「通訊埠使用情形」。

(請注意,標示「M」的通訊埠用於管理元件,且必須在元件上開啟,管理伺服器才能存取)。

如上圖所示,Apigee mTLS 可為叢集中大多數元件之間的連線提供安全防護,包括:

來源 目的地
管理伺服器 路由器、MP、QPid、LDAP、Postgres、Zookeeper 和 Cassandra 節點
路由器 迴路;Qpid、Zookeeper 和 Cassandra 節點
訊息處理器 迴路;Qpid、Zookeeper 和 Cassandra 節點
ZooKeeper 和 Cassandra 其他 Zookeeper 和 Cassandra 節點
Edge UI SMTP (僅適用於外部 IDP)
Postgres 其他 Postgres、Zookeeper 和 Cassandra 節點

訊息加密/解密

Apigee mTLS 服務網格包含在叢集中的每個 ZooKeeper 節點上執行的 Consul 伺服器,以及叢集每個節點上的下列 Consul 服務:

  • 輸出 Proxy:攔截主機節點上的外寄郵件。這項服務會先加密外寄郵件,再傳送至目的地。
  • 傳入 Proxy,可攔截主機節點上的傳入訊息。這項服務會先解密收到的郵件,再傳送至最終目的地。

舉例來說,當管理伺服器將訊息傳送至路由器時,輸出 Proxy 服務會攔截外寄訊息、加密,然後傳送至路由器。當 Router 的節點收到訊息時,入口代理服務會將訊息解密,然後傳遞至 Router 元件進行處理。

這一切都會以公開透明的方式進行,Edge 元件不會察覺 Consul 代理服務執行的加密和解密程序。

此外,Apigee mTLS 會使用 iptables 公用程式,這項 Linux 防火牆服務可管理流量重新導向。

需求條件

安裝 Apigee mTLS 前,環境必須符合下列需求:

以下各節將詳細說明這些規定。

拓撲需求

Apigee mTLS 要求環境拓撲至少要有三個 Zookeeper 節點。因此,您只能在採用 5、9、12 (多資料中心) 或 13 個節點的拓撲上安裝 Apigee mTLS。詳情請參閱「安裝拓撲」。

公用程式/套件

Apigee mTLS 要求您在叢集中的每部機器 (包括管理機器) 上安裝並啟用下列套件,才能開始安裝程序:

公用程式/套件 說明 安裝後可以移除嗎?
base64 驗證安裝指令碼中的資料。
gnu-bash
gnu-sed
gnu-grep
安裝指令碼和其他常見工具會使用這項設定。
iptables 取代預設防火牆 firewalld
iptables-services iptables 公用程式提供功能。
lsof 安裝指令碼會使用這個檔案。
nc 驗證 iptables 路線。
openssl 在初始啟動程序期間,於本機簽署憑證。

安裝期間,您也會在管理電腦上安裝 Consul 套件,以便產生憑證和加密金鑰。

apigee-mtls 套件會安裝及設定 Consul 伺服器,包括叢集內 ZooKeeper 節點上的 Ingress 和 Egress 代理程式。

使用者帳戶權限

安裝前,請建立新的使用者帳戶,或確認您有權存取具備提升權限的帳戶。

在叢集中的每個節點上執行 Apigee mTLS 安裝作業的帳戶,必須能夠:

  • 啟動、停止、重新啟動及初始化 Apigee 元件
  • 設定防火牆規則
  • 建立新的 OS/系統使用者帳戶
  • 使用 systemctl 啟用、停用、啟動、停止及遮蓋服務

管理機器 (建議)

Apigee 建議您在叢集內擁有節點,以便執行本文所述的各種管理工作,包括:

  1. 安裝 HashiCorp Consul 1.6.2。
  2. 產生及發布憑證/金鑰組和 Gossip 加密金鑰。
  3. 更新及發布設定檔。

設定管理電腦時:

  • 確認您具備根存取權。
  • 按照「安裝 Edge apigee-setup 公用程式」一文所述,在該電腦上下載並安裝 apigee-serviceapigee-setup 公用程式。
  • 請確認您可以使用 scp/ssh,從管理機器存取叢集中的所有節點。您必須這麼做,才能發布設定檔和憑證。

通訊埠用量和指派

本節說明如何使用及指派通訊埠,支援 Consul 與 Apigee mTLS 的通訊。

通訊埠用量:執行 apigee-mtls 的所有節點

使用 apigee-mtls 服務的叢集中的所有節點,都必須允許來自本機主機 (127.0.0.1) 服務的連線。這樣一來,Consul Proxy 就能在處理傳入和傳出訊息時,與其他服務通訊。

通訊埠用量:Consul 伺服器節點 (執行 ZooKeeper 的節點)

您必須在 Consul 伺服器節點 (執行 ZooKeeper 的節點) 上開啟下列大部分通訊埠,才能接受叢集中所有節點的要求:

節點 Consul 伺服器通訊埠 說明 通訊協定 允許外部 mtls-agents
*
Consul 伺服器 (ZooKeeper 節點) 8300 連線至叢集中的所有 Consul 伺服器。 單次點擊收益
8301 處理叢集內的成員資格和廣播訊息。 UDP/TCP
8302 WAN 連接埠,用於處理多資料中心設定中的成員資格和廣播訊息。 UDP/TCP
8500 處理來自同一節點上程序的 Consul 伺服器 API 的 HTTP 連線。

這個通訊埠不會用於遠端通訊或協調,只會監聽 localhost。

HTTP
8502 處理叢集中其他節點與 Consul 伺服器 API 的 gRPC+HTTPS 連線。 gRPC+HTTPS
8503 處理叢集中其他節點與 Consul 伺服器 API 的 HTTPS 連線。 HTTPS
8600 處理 Consul 伺服器的 DNS。 UDP/TCP
* Apigee 建議您只允許叢集成員 (包括跨資料存放區) 的連入要求。方法是使用 iptables

如這個表格所示,執行 consul-server 元件 (ZooKeeper 節點) 的節點必須向執行 apigee-mtls 服務的叢集所有成員開放通訊埠 8301、8302、8502 和 8503,即使這些成員位於不同資料中心也一樣。如果節點未執行 ZooKeeper,就不需要開啟這些連接埠。

所有 Consul 節點的通訊埠指派 (包括執行 ZooKeeper 的節點)

為支援 Consul 通訊,執行下列 Apigee 元件的節點必須允許外部連線至下列範圍內的連接埠:

Apigee 元件 範圍 每個節點所需的連接埠數量
Apigee mTLS 10700 至 10799 1
Cassandra 10100 至 10199 2
訊息處理器 10500 至 10599 2
SymasLDAP 10200 至 10299 1
Postgres 10300 至 10399 3
Qpid 10400 至 10499 2
路由器 10600 至 10699 2
ZooKeeper 10000 至 10099 3

Consul 會以簡單的線性方式指派連接埠。舉例來說,如果叢集有兩個 Postgres 節點,第一個節點會使用兩個通訊埠,因此 Consul 會為該節點指派通訊埠 10300 和 10301。第二個節點也會使用兩個通訊埠,因此 Consol 會為該節點指派 10302 和 10303。這項限制適用於所有元件類型。

如您所見,實際的通訊埠數量取決於拓撲:如果叢集有兩個 Postgres 節點,則需要開啟四個通訊埠 (兩個節點,每個節點兩個通訊埠)。

注意事項:

  • Consul Proxy 無法監聽與 Apigee 服務相同的通訊埠。
  • Consul 只有一個連接埠位址空間。Consul 代理伺服器連接埠指派作業在叢集 (包括資料中心) 中不得重複。也就是說,如果主機 A 上的 Proxy A 監聽通訊埠 15000,主機 B 上的 Proxy B 就無法監聽通訊埠 15000。
  • 如前所述,使用的通訊埠數量會因拓撲而異。

多資料中心設定中,執行 mTLS 的所有主機也必須開啟通訊埠 8302。

您可以自訂 Apigee mTLS 使用的預設連接埠。如要瞭解如何執行這項操作,請參閱「自訂 Proxy 連接埠範圍」。

限制

Apigee mTLS 有下列限制:

  • 未加密節點間的 Cassandra 通訊 (通訊埠 7000)
  • 設定和設定程序並非等冪。也就是說,如果您在一個節點上進行變更,就必須在所有節點上進行相同變更;系統不會在任何其他節點上為您套用該變更。詳情請參閱「變更現有的 apigee-mtls 設定」。

術語

本節使用下列術語:

字詞 定義
叢集 構成 Edge 的機器群組,用於 Private Cloud 安裝作業。
Consul Apigee mTLS 使用的服務網格。如要瞭解 Consul 如何保護私有雲通訊安全,請參閱 Consul 的安全模型
mTLS 雙向驗證的 TLS。
服務網格 疊加網路 (或網路內的網路)。
TLS 傳輸層安全協定。業界標準的驗證通訊協定,可確保通訊安全。