Sichere serverlose Anwendung mit Identity-Aware Proxy (IAP)

1. Übersicht

In diesem Lab stellen Sie das Mitarbeiterportal bereit, über das Mitarbeiter Bestellungen aus der Cymbal Eats-App ansehen, aktualisieren und löschen können. Sie verwenden den Identity-Aware Proxy (IAP), um den Portalzugriff ohne Verwendung eines virtuellen privaten Netzwerks (VPN) zu sichern. IAP vereinfacht die Implementierung eines Zero-Trust-Zugriffsmodells und nimmt für Remote-Worker sowohl lokal als auch in Cloud-Umgebungen weniger Zeit in Anspruch als ein VPN. Der Zugriff auf Ihre Anwendungen wird dabei über einen einzigen Kontrollpunkt verwaltet.

Was ist Identity-Aware Proxy?

Identity-Aware Proxy (IAP) ist ein Google Cloud-Dienst, der an Ihre Anwendung gesendete Anfragen abfängt, den Nutzer, der die Anfrage stellt, über den Google Identity Service authentifiziert und die Anfragen nur weiterleitet, wenn sie von einem Nutzer stammen, der für den Zugriff auf die Anwendung autorisiert ist. Außerdem können die Anfrageheader so geändert werden, dass sie Informationen über den authentifizierten Nutzer enthalten.

Lerninhalte

• So konfigurieren Sie eine serverlose Netzwerk-Endpunktgruppe (NEG)
• Load-Balancer konfigurieren
• IAP aktivieren, um den Zugriff einzuschränken
• Zugriff mit IAP einschränken

2. Einrichtung und Anforderungen

Umgebung zum selbstbestimmten Lernen einrichten

1. Melden Sie sich in der Google Cloud Console an und erstellen Sie ein neues Projekt oder verwenden Sie ein vorhandenes Projekt. Wenn Sie noch kein Gmail- oder Google Workspace-Konto haben, müssen Sie eines erstellen.

• Der Projektname ist der Anzeigename für die Projektteilnehmer. Es handelt sich um eine Zeichenfolge, die von Google APIs nicht verwendet wird. Sie können sie jederzeit aktualisieren.
• Die Projekt-ID ist für alle Google Cloud-Projekte eindeutig und unveränderlich. Sie kann nach dem Festlegen nicht mehr geändert werden. Die Cloud Console generiert automatisch einen eindeutigen String. ist Ihnen meist egal, was es ist. In den meisten Codelabs musst du auf die Projekt-ID verweisen, die üblicherweise als PROJECT_ID gekennzeichnet ist. Wenn Ihnen die generierte ID nicht gefällt, können Sie eine weitere zufällige ID erstellen. Alternativ können Sie einen eigenen verwenden und nachsehen, ob er verfügbar ist. Sie kann nach diesem Schritt nicht mehr geändert werden und bleibt für die Dauer des Projekts bestehen.
• Zur Information gibt es noch einen dritten Wert, die Projektnummer, die von manchen APIs verwendet wird. Weitere Informationen zu allen drei Werten finden Sie in der Dokumentation.

Achtung:Eine Projekt-ID ist global eindeutig und kann nach der Auswahl von niemandem verwendet werden. Sie sind der einzige Nutzer dieser ID. Selbst wenn ein Projekt gelöscht wurde, kann die ID nie wieder verwendet werden

Hinweis:Wenn Sie ein Gmail-Konto verwenden, können Sie die Standardeinstellung Keine Organisation beibehalten. Wenn Sie ein Google Workspace-Konto verwenden, wählen Sie einen Standort aus, der für Ihre Organisation sinnvoll ist.

2. Als Nächstes müssen Sie in der Cloud Console die Abrechnung aktivieren, um Cloud-Ressourcen/APIs verwenden zu können. Dieses Codelab sollte möglichst wenig kosten. Wenn Sie Ressourcen herunterfahren möchten, um über diese Anleitung hinaus keine Kosten zu verursachen, können Sie die von Ihnen erstellten Ressourcen oder das gesamte Projekt löschen. Neue Google Cloud-Nutzer haben Anspruch auf eine kostenlose Testversion mit 300$Guthaben.

Umgebung einrichten

1. Projekt- und ressourcenbezogene Umgebungsvariablen erstellen

export PROJECT_ID=$(gcloud config get-value project)
export PROJECT_NUMBER=$(gcloud projects describe $PROJECT_ID --format='value(projectNumber)')
export REGION=us-east1
export ORDER_SERVICE_URL=order-service
export INVENTORY_SERVICE_URL=inventory-service
export MENU_SERVICE_URL=menu-service

2. IAP und Cloud Resource Manager Service APIs aktivieren

gcloud services enable \
    iap.googleapis.com \
    cloudresourcemanager.googleapis.com \
    cloudidentity.googleapis.com \
    compute.googleapis.com

3. Klonen Sie das Repository der Beispielanwendung und rufen Sie das Verzeichnis auf

git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/cymbal-eats.git && cd cymbal-eats/employee-ui

4. Stellen Sie das Mitarbeiterportal mithilfe des Setupskripts bereit. Warten Sie, bis das Skript abgeschlossen ist, bevor Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren

./setup.sh

Beispielausgabe

...
Done.
Service [employee-ui-service] revision [employee-ui-service-00001-quw] has been deployed and is serving 100 percent of traffic.
Service URL: https://employee-ui-service-gbtuuy5eda-uk.a.run.app

Beim Bereitstellen des Setupskripts werden möglicherweise einige Warnungen oder Fehler angezeigt. Wenn Sie die Service-URL erreichen können, ignorieren Sie diese und fahren Sie mit den nächsten Schritten fort.

5. Klicken Sie auf den Link Service-URL.

Warnung: Verknüpfungen funktionieren nicht, da keine Abhängigkeiten bereitgestellt wurden.

3. Serverlose Netzwerk-Endpunktgruppe (NEG) konfigurieren

Sie erstellen eine serverlose Netzwerk-Endpunktgruppe( serverlose NEG) für den Cloud Run-Dienst über die Mitarbeiter-UI. Mit serverlosen NEGs können Sie serverlose Google Cloud-Anwendungen mit externem HTTP(S)-Load-Balancing verwenden.

1. Erstellen Sie eine Netzwerk-Endpunktgruppe für den Mitarbeiter-UI-Dienst.

gcloud compute network-endpoint-groups create employee-ui-iap-neg \
    --project $PROJECT_ID \
    --region=$REGION \
    --network-endpoint-type=serverless  \
    --cloud-run-service=employee-ui-service

Beispielausgabe

Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/cymbal-eats-18147-25762/regions/us-east1/networkEndpointGroups/employee-ui-iap-neg].
Created network endpoint group [employee-ui-iap-neg].

Back-End-Dienst erstellen und serverlose NEG hinzufügen

Ein Back-End-Dienst definiert, wie Cloud Load Balancing Traffic verteilt. Die Back-End-Dienstkonfiguration enthält eine Reihe von Werten, z. B. das Protokoll für die Verbindung mit Back-Ends, verschiedene Verteilungs- und Sitzungseinstellungen, Systemdiagnosen und Zeitüberschreitungen. Mit diesen Einstellungen können Sie genau steuern, wie sich Ihr Load-Balancer verhält.

2. Backend-Dienst erstellen

gcloud compute backend-services create employee-ui-iap-backend \
        --global 

Beispielausgabe

Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/cymbal-eats-18147-25762/global/backendServices/employee-ui-iap-backend].
NAME: employee-ui-iap-backend
BACKENDS:
PROTOCOL: HTTP

3. Serverloses NEG als Back-End zum Back-End-Dienst hinzufügen

gcloud compute backend-services add-backend employee-ui-iap-backend \
    --global \
    --network-endpoint-group=employee-ui-iap-neg \
    --network-endpoint-group-region=$REGION

Beispielausgabe

Updated [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/cymbal-eats-18147-25762/global/backendServices/employee-ui-iap-backend].

4. Erstellen Sie eine URL-Zuordnung, um eingehende Anfragen an den Back-End-Dienst weiterzuleiten.

gcloud compute url-maps create employee-ui-iap-url-map \
    --default-service employee-ui-iap-backend

Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/cymbal-eats-18147-25762/global/urlMaps/employee-ui-iap-url-map].
NAME: employee-ui-iap-url-map
DEFAULT_SERVICE: backendServices/employee-ui-iap-backend

4. Load-Balancer-Komponenten konfigurieren

Das folgende Diagramm zeigt, wie der Load-Balancer ein serverloses NEG-Back-End verwendet, um Anfragen an einen serverlosen Cloud Run-Dienst zu leiten.

Statische IP-Adresse reservieren

1. Statische IPv4-Adresse reservieren und Domain speichern

gcloud compute addresses create employee-ui-iap-ip \
    --network-tier=PREMIUM \
    --ip-version=IPV4 \
    --global

Beispielausgabe

Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/cymbal-eats-18147-25762/global/addresses/employee-ui-iap-ip].

Dieser Schritt ist für dieses Beispiel erforderlich und allgemein empfohlen. Das Reservieren einer IP-Adresse ist auch dann wichtig, wenn Sie eine benutzerdefinierte Domain für Ihre serverlose Anwendung verwenden (auch für von Google verwaltete SSL-Zertifikate erforderlich). Sie müssen Ihre DNS-Einträge aktualisieren, damit Ihre Domain auf diese IP-Adresse mit einer benutzerdefinierten Domain verweist.

2. Domain „nip.io“ speichern

export DOMAIN=$(gcloud compute addresses list --filter employee-ui-iap-ip --format='value(ADDRESS)').nip.io

nip.io wird zu Testzwecken verwendet. Sie können damit die statische IP-Adresse einem Hostnamen zuordnen. Der Hostname von nip.io wird beim Erstellen des SSL-Zertifikats im nächsten Schritt als --domains-Flag verwendet.

Von Google verwaltete SSL-Zertifikatsressource erstellen

3. Von Google verwaltete SSL-Zertifikatsressource erstellen

gcloud compute ssl-certificates create employee-ui-iap-cert \
    --description=employee-ui-iap-cert \
    --domains=$DOMAIN \
    --global

Beispielausgabe

Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/cymbal-eats-18147-25762/global/sslCertificates/employee-ui-iap-cert].
NAME: employee-ui-iap-cert
TYPE: MANAGED
CREATION_TIMESTAMP: 2022-04-18T06:39:37.474-07:00
EXPIRE_TIME:
MANAGED_STATUS: PROVISIONING

34.102.234.98.nip.io: PROVISIONING

Zu diesem Zeitpunkt lautet der Status des von Google verwalteten Zertifikats möglicherweise noch PROVISIONING. Google Cloud arbeitet mit der Zertifizierungsstelle zusammen, um das Zertifikat auszustellen. Die Bereitstellung eines von Google verwalteten Zertifikats kann bis zu 60 Minuten dauern.

Verwenden Sie den folgenden Befehl, um den Status abzurufen:

gcloud compute ssl-certificates list --format='value(MANAGED_STATUS)'

Sie können mit den nächsten Schritten fortfahren, während das SSL-Zertifikat bereitgestellt wird. Das SSL-Zertifikat muss AKTIV sein, damit Sie die IAP-Konfiguration später in diesem Lab überprüfen können.

Ziel-HTTPS-Proxy erstellen

4. Erstellen Sie den Ziel-HTTPS-Proxy, um Anfragen an Ihre URL-Zuordnung zu leiten

gcloud compute target-https-proxies create employee-ui-iap-http-proxy \
    --ssl-certificates employee-ui-iap-cert \
    --url-map employee-ui-iap-url-map

Beispielausgabe

Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/cymbal-eats-18147-25762/global/targetHttpsProxies/employee-ui-iap-http-proxy].
NAME: employee-ui-iap-http-proxy
SSL_CERTIFICATES: employee-ui-iap-cert
URL_MAP: employee-ui-iap-url-map
CERTIFICATE_MAP:

Weiterleitungsregeln konfigurieren

5. Weiterleitungsregel erstellen, um eingehende Anfragen an den Proxy weiterzuleiten

gcloud compute forwarding-rules create employee-ui-iap-forwarding-rule \
    --load-balancing-scheme=EXTERNAL \
    --network-tier=PREMIUM \
    --address=employee-ui-iap-ip \
    --global \
    --ports=443 \
    --target-https-proxy employee-ui-iap-http-proxy

Beispielausgabe

Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/cymbal-eats-18147-25762/global/forwardingRules/employee-ui-iap-forwarding-rule].

Eingehenden Traffic auf den Cloud Run-Dienst beschränken

Beschränken Sie den eingehenden Traffic auf interne Anfragen und Anfragen, die über das HTTP(S)-Load-Balancing eingehen.

1. Aktualisieren Sie den Dienst, um nur eingehenden Traffic von internen Anfragen und Anfragen über den HTTP(S)-Load-Balancer zuzulassen.

gcloud run services update employee-ui-service \
    --ingress internal-and-cloud-load-balancing \
    --region $REGION

Beispielausgabe

OK Deploying... Done.                            
  OK Creating Revision...
  OK Routing traffic...
Done.
Service [employee-ui-service] revision [employee-ui-service-00001-quw] has been deployed and is serving 100 percent of traffic.
Service URL: https://employee-ui-service-gbtuuy5eda-uk.a.run.app

2. Klicken Sie auf den Link Service-URL.

Der Zugriff auf die URL des Cloud Run-Dienstes wird jetzt als verboten angezeigt.

5. Cloud Identity-Aware Proxy (IAP) für den Load-Balancer aktivieren

Mit IAP können Sie eine zentrale Autorisierungsebene für Anwendungen einrichten, auf die über HTTPS zugegriffen wird. Anstelle von Firewalls auf Netzwerkebene können Sie ein Zugriffssteuerungsmodell auf Anwendungsebene verwenden.

OAuth-Zustimmungsbildschirm konfigurieren

Eine Marke ist der OAuth-Zustimmungsbildschirm, der Branding-Informationen für Nutzer enthält. Marken können auf interne oder öffentliche Nutzer beschränkt sein. Bei einer internen Marke kann ein Mitglied derselben Google Workspace-Organisation wie das Projekt auf den OAuth-Ablauf zugreifen. Eine öffentliche Marke macht den OAuth-Vorgang für jeden zugänglich, der Zugriff auf das Internet hat.

1. Marke erstellen

export USER_EMAIL=$(gcloud config list account --format "value(core.account)")

gcloud alpha iap oauth-brands create \
    --application_title="Cymbal Eats" \
    --support_email=$USER_EMAIL

Beispielausgabe

Created [462858740426].
applicationTitle: Cymbal Eats
name: projects/462858740426/brands/462858740426
orgInternalOnly: true

IAP-OAuth-Client erstellen

1. Erstellen Sie einen Kunden mit dem Markennamen aus dem vorherigen Schritt

gcloud alpha iap oauth-clients create \
    projects/$PROJECT_ID/brands/$PROJECT_NUMBER \
    --display_name=cymbal-eats-employee-ui

Beispielausgabe

Created [462858740426-tkpv8n03opijg7erd3s9ccued2pfllsd.apps.googleusercontent.com].
displayName: cymbal-eats-employee-ui
name: projects/462858740426/brands/462858740426/identityAwareProxyClients/462858740426-tkpv8n03opijg7erd3s9ccued2pfllsd.apps.googleusercontent.com
secret: [secret-removed]

2. Name, ID und Secret des Clients speichern

export CLIENT_NAME=$(gcloud alpha iap oauth-clients list \
    projects/$PROJECT_NUMBER/brands/$PROJECT_NUMBER --format='value(name)' \
    --filter="displayName:cymbal-eats-employee-ui")

export CLIENT_ID=${CLIENT_NAME##*/}

export CLIENT_SECRET=$(gcloud alpha iap oauth-clients describe $CLIENT_NAME --format='value(secret)')

2. Wählen Sie in der Cloud Console das Projekt aus dem Drop-down-Menü für die Projektauswahl aus.
3. Rufen Sie in der Cloud Console den OAuth-Zustimmungsbildschirm auf.

4. Klicken Sie unter Nutzertyp auf EXTERN VERWENDEN.
5. Wählen Sie als Veröffentlichungsstatus „Test“ aus.

6. Klicke auf BESTÄTIGEN.

6. Zugriff mit IAP einschränken

Schränken Sie den Zugriff auf den Back-End-Dienst mit IAP ein und prüfen Sie dann, ob die Anwendung nicht zugänglich ist.

1. IAP für den Back-End-Dienst aktivieren

gcloud iap web enable --resource-type=backend-services \
    --oauth2-client-id=$CLIENT_ID \
    --oauth2-client-secret=$CLIENT_SECRET \
    --service=employee-ui-iap-backend

IAP-Konfiguration prüfen

1. Prüfen, ob das SSL-Zertifikat AKTIV ist

gcloud compute ssl-certificates list --format='value(MANAGED_STATUS)'

Hinweis: Warten Sie, bis der Status AKTIV angezeigt wird, bevor Sie fortfahren. Dieser Vorgang kann bis zu 60 Minuten dauern.

2. Service-URL abrufen

echo https://$DOMAIN

Beispielausgabe

https://34.102.234.98.nip.io

3. Klicken Sie auf die Dienst-URL, um das Mitarbeiterportal zu öffnen.

Hinweis: Es dauert fünf bis sieben Minuten, bis die Änderungen wirksam werden. Wenn die Aufforderung zur Anmeldung angezeigt wird, warten Sie und versuchen Sie es noch einmal.

4. Melden Sie sich mit Ihren Lab-Anmeldedaten an.

5. Schließen Sie den Browser.

Nutzern Zugriff auf das Mitarbeiterportal gewähren

1. Fügen Sie eine IAM-Richtlinienbindung für die Rolle 'roles/iap.httpsResourceAccessor' für den im vorherigen Schritt erstellten Nutzer hinzu

gcloud iap web add-iam-policy-binding \
    --resource-type=backend-services \
    --service=employee-ui-iap-backend \
    --member=user:$USER_EMAIL \
    --role='roles/iap.httpsResourceAccessor'

Beispielausgabe

Updated IAM policy for backend service [projects/462858740426/iap_web/compute/services/employee-ui-iap-backend].

Optionen für das Flag „-member“ können „user“, „group“, „service account“ oder „domain“ sein. Es empfiehlt sich, groups.l zu verwenden

Dienstzugriff testen

Prüfen, ob der Zugriff auf das Mitarbeiterportal gewährt wurde

1. Service-URL abrufen

echo https://$DOMAIN

Beispielausgabe

https://34.102.234.98.nip.io

Hinweis: Das Aktualisieren der IAM-Richtlinie für das Backend kann einige Minuten dauern. Aktualisieren Sie die Seite, wenn Sie nicht auf das Mitarbeiterportal zugreifen können.

2. Klicken Sie auf die Dienst-URL, um das Mitarbeiterportal zu öffnen.

Warnung: Verknüpfungen funktionieren nicht, da keine Abhängigkeiten bereitgestellt wurden.

Sie sollten jetzt Zugriff auf das Mitarbeiterportal haben.

(Optional) Stellen Sie alle Abhängigkeiten bereit. Die Bereitstellung dieser Mikrodienste kann etwa 20 Minuten dauern.

unset ORDER_SERVICE_URL
unset INVENTORY_SERVICE_URL
unset MENU_SERVICE_URL

cd ~/cymbal-eats

./setup.sh
./get-site-urls.sh

Hinweis: Mit diesen Befehlen werden alle Dienste bereitgestellt, die für die Funktion des Portals für die Mitarbeiter-Benutzeroberfläche erforderlich sind.

7. Glückwunsch!

Glückwunsch, du hast das Codelab abgeschlossen.

Nächste Schritte:

Weitere Codelabs von Cymbal Eats:

• Cloud Workflows mit Eventarc auslösen
• Ereignisverarbeitung aus Cloud Storage auslösen
• Verbindung zu Private CloudSQL über Cloud Run herstellen
• Verbindung zu vollständig verwalteten Datenbanken über Cloud Run herstellen
• Cloud Run-Jobs mit Cloud Scheduler auslösen
• Sichere Bereitstellung in Cloud Run
• Eingehenden Cloud Run-Traffic sichern
• Verbindung zu privater AlloyDB über GKE Autopilot herstellen

Bereinigen

Damit Ihrem Google Cloud-Konto die in dieser Anleitung verwendeten Ressourcen nicht in Rechnung gestellt werden, können Sie entweder das Projekt löschen, das die Ressourcen enthält, oder das Projekt beibehalten und die einzelnen Ressourcen löschen.

Projekt löschen

Am einfachsten vermeiden Sie weitere Kosten durch Löschen des für die Anleitung erstellten Projekts.