Развертывание кластера AKS с конфиденциальными контейнерами и автоматически созданной политикой

В этой статье вы используете Azure CLI для развертывания кластера Служба Azure Kubernetes (AKS) и настройки конфиденциальных контейнеров (предварительная версия) с помощью автоматически созданной политики безопасности. Затем вы развернете приложение как конфиденциальный контейнер. Дополнительные сведения см. в обзоре конфиденциальных контейнеров AKS.

Как правило, приступая к работе с конфиденциальными контейнерами AKS, необходимо выполнить следующие действия.

• Развертывание или обновление кластера AKS с помощью Azure CLI
• Добавьте заметку в манифест YAML pod, чтобы пометить модуль pod как использование конфиденциальных контейнеров
• Добавление политики безопасности в манифест YAML pod
• Развертывание приложения в конфиденциальных вычислениях

Необходимые компоненты

• Azure CLI версии 2.44.1 или более поздней версии. Запустите az --version, чтобы определить версию и запустите az upgrade для обновления версии. Если вам необходимо выполнить установку или обновление, см. статью Установка Azure CLI 2.0.

• Расширение aks-preview Azure CLI версии 0.5.169 или более поздней.

• Расширение Azure CLI конфиденциального confcom контейнера 0.3.3 или более поздней версии. confcom требуется для создания политики безопасности.

• Зарегистрируйте функцию в подписке Preview Azure.

• AKS поддерживает конфиденциальные контейнеры (предварительная версия) версии 1.25.0 и выше.

• Удостоверение рабочей нагрузки и федеративные учетные данные удостоверения. Учетные данные удостоверения рабочей нагрузки позволяют приложениям Kubernetes безопасно получать доступ к ресурсам Azure с помощью идентификатора Microsoft Entra на основе учетных записей службы с заметкой. Если вы не знакомы с Идентификация рабочей нагрузки Microsoft Entra, ознакомьтесь с Идентификация рабочей нагрузки Microsoft Entra обзором и ознакомьтесь с тем, как удостоверение рабочей нагрузки работает с AKS.

• Удостоверение, используемое для создания кластера, имеет соответствующие минимальные разрешения. Дополнительные сведения о доступе и удостоверении для AKS см. в разделе "Параметры доступа и удостоверения" для Служба Azure Kubernetes (AKS).

• Чтобы управлять кластером Kubernetes, используйте клиент командной строки Kubernetes kubectl. Azure Cloud Shell поставляется с kubectl. Kubectl можно установить локально с помощью команды az aks install-cli .

• Конфиденциальные контейнеры в AKS предоставляют боковую открытый код контейнер для аттестации и выпуска безопасного ключа. Боковая машина интегрируется с служба управления ключами (KMS), например Azure Key Vault, для освобождения ключа в группу контейнеров после завершения проверки. Развертывание управляемого модуля HSM управляемого хранилища ключей Azure (аппаратного модуля безопасности) является необязательным, но рекомендуется поддерживать целостность и аттестацию на уровне контейнера. См. статью "Подготовка и активация управляемого HSM " для развертывания управляемого устройства HSM.

Установка расширения Azure CLI для aks-preview

Внимание

Предварительные версии функций AKS доступны на уровне самообслуживания. Предварительные версии предоставляются "как есть" и "при наличии". На них не распространяются соглашения об уровне обслуживания и ограниченная гарантия. Предварительные версии AKS предоставляются с частичной клиентской поддержкой по мере возможности. Следовательно, эти функции не предназначены для использования в рабочей среде. Дополнительные сведения доступны в следующих статьях поддержки.

• Политики поддержки AKS
• Часто задаваемые вопросы о поддержке Azure

Чтобы установить расширение aks-preview, выполните следующую команду:

az extension add --name aks-preview

Выполните следующую команду, чтобы обновить до последней версии расширения:

az extension update --name aks-preview

Установка расширения Azure CLI для конференц-связи

Чтобы установить расширение confcom, выполните следующую команду:

az extension add --name confcom

Выполните следующую команду, чтобы обновить до последней версии расширения:

az extension update --name confcom

Регистрация флага компонента KataCcIsolationPreview

Зарегистрируйте флаг компонента KataCcIsolationPreview, используя команду az feature register, как показано в указанном ниже примере.

az feature register --namespace "Microsoft.ContainerService" --name "KataCcIsolationPreview"

Через несколько минут отобразится состояние Registered (Зарегистрировано). Проверьте состояние регистрации с помощью команды az feature show :

az feature show --namespace "Microsoft.ContainerService" --name "KataCcIsolationPreview"

Когда состояние отражает зарегистрировано, обновите регистрацию поставщика ресурсов Microsoft.ContainerService с помощью команды az provider register:

az provider register --namespace "Microsoft.ContainerService"

Развертывание нового кластера

1. Создайте кластер AKS с помощью команды az aks create и укажите следующие параметры:

   • --os-sku: AzureLinux. В этом предварительном выпуске поддерживается только os-sku Linux для Azure.
   • --node-vm-size: любой размер виртуальной машины Azure, поддерживающий защищенные дочерние виртуальные машины AMD SEV-SNP. Например, Standard_DC8as_cc_v5 виртуальные машины.
   • --enable-workload-identity: позволяет создавать Идентификация рабочей нагрузки Microsoft Entra, позволяя pod использовать удостоверение Kubernetes.
   • --enable-oidc-issuer: включает издателя OpenID Connect (OIDC). Он позволяет идентификатору Microsoft Entra или другой платформе управления удостоверениями поставщика облачных служб и платформой управления доступом обнаруживать открытые ключи подписывания сервера API.
   • --workload-runtime: укажите KataCcIsolation , чтобы включить функцию конфиденциальных контейнеров в пуле узлов.

   az aks create --resource-group myResourceGroup --name myAKSCluster --kubernetes-version <1.25.0 and above> --os-sku AzureLinux --node-vm-size Standard_DC8as_cc_v5 --workload-runtime KataCcIsolation --node-count 1 --enable-oidc-issuer --enable-workload-identity --generate-ssh-keys
   

   Через несколько минут выполнение команды завершается и отображаются сведения о кластере в формате JSON.

2. Когда кластер готов, получите учетные данные кластера с помощью команды az aks get-credentials .

   az aks get-credentials --resource-group myResourceGroup --name myAKSCluster
   

Развертывание в существующем кластере

Чтобы использовать эту функцию с существующим кластером AKS, необходимо выполнить следующие требования:

• Выполните действия, чтобы зарегистрировать флаг компонента KataCcIsolationPreview .
• Убедитесь, что кластер работает под управлением Kubernetes версии 1.25.0 и выше.
• Включите удостоверение рабочей нагрузки в кластере, если это еще не так.

Используйте следующую команду, чтобы включить конфиденциальные контейнеры (предварительная версия), создав пул узлов для размещения.

1. Добавьте пул узлов в кластер AKS с помощью команды az aks nodepool add . Укажите следующие параметры:

   • --resource-group: введите имя существующей группы ресурсов, чтобы создать кластер AKS в.
   • --cluster-name: введите уникальное имя кластера AKS, например myAKSCluster.
   • --name: введите уникальное имя для пула узлов кластеров, например nodepool2.
   • --workload-runtime: укажите KataCcIsolation , чтобы включить функцию в пуле узлов. Наряду с параметром --workload-runtime эти другие параметры должны соответствовать следующим требованиям. В противном случае команда завершается ошибкой и сообщает о проблеме с соответствующими параметрами.
   • --os-sku: AzureLinux. В этом предварительном выпуске поддерживается только os-sku Linux для Azure.
   • --node-vm-size: любой размер виртуальной машины Azure, поддерживающий защищенную дочерними виртуальными машинами AMD SEV-SNP, работает вложенная виртуализация. Например, Standard_DC8as_cc_v5 виртуальные машины.

   В следующем примере пул узлов пользователя добавляется в myAKSCluster с двумя узлами в nodepool2 в myResourceGroup:

   az aks nodepool add --resource-group myResourceGroup --name nodepool2 –-cluster-name myAKSCluster --node-count 2 --os-sku AzureLinux --node-vm-size Standard_DC8as_cc_v5 --workload-runtime KataCcIsolation
   

   Через несколько минут выполнение команды завершается и отображаются сведения о кластере в формате JSON.

2. Выполните команду az aks update, чтобы включить конфиденциальные контейнеры (предварительная версия) в кластере.

   az aks update --name myAKSCluster --resource-group myResourceGroup
   

   Через несколько минут выполнение команды завершается и отображаются сведения о кластере в формате JSON.

3. Когда кластер готов, получите учетные данные кластера с помощью команды az aks get-credentials .

   az aks get-credentials --resource-group myResourceGroup --name myAKSCluster
   

Настройка контейнера

Прежде чем настроить доступ к Azure Key Vault и секрету, а также развернуть приложение в качестве конфиденциального контейнера, необходимо выполнить настройку удостоверения рабочей нагрузки.

Чтобы настроить удостоверение рабочей нагрузки, выполните следующие действия, описанные в статье "Развертывание и настройка удостоверения рабочей нагрузки".

• Получение URL-адреса издателя OIDC
• Создание управляемого удостоверения
• Создание учетной записи службы Kubernetes
• Установка учетных данных федеративного удостоверения

Внимание

Необходимо задать переменные среды из раздела "Экспорт переменных среды" в статье "Развертывание и настройка удостоверения рабочей нагрузки", чтобы продолжить работу с этим руководством. Не забудьте задать переменную SERVICE_ACCOUNT_NAMESPACE kafkaи выполнить команду kubectl create namespace kafka перед настройкой удостоверения рабочей нагрузки.

Развертывание доверенного приложения с контейнером kata-cc и аттестации

Следующие действия по настройке сквозного шифрования для сообщений Kafka с помощью ключей шифрования, управляемых модулями безопасности оборудования Azure (mHSM). Ключ освобождается только в том случае, если потребитель Kafka выполняется в конфиденциальном контейнере с контейнером подготовки секретов аттестации Azure, внедренным в модуль pod.

Эта конфигурация основана на следующих четырех компонентах:

• Кластер Kafka: простой кластер Kafka, развернутый в пространстве имен Kafka в кластере.
• Производитель Kafka: Производитель Kafka, работающий в качестве ванильного модуля Kubernetes, который отправляет зашифрованные пользовательские сообщения с помощью открытого ключа в раздел Kafka.
• Потребитель Kafka: модуль pod потребителей Kafka, работающий с средой выполнения kata-cc, оснащен контейнером безопасного выпуска ключа, чтобы получить закрытый ключ для расшифровки сообщений Kafka и отрисовки сообщений в веб-интерфейсе.

В этом выпуске предварительной версии мы рекомендуем для тестирования и оценки создавать или использовать существующий ресурс уровня Azure Key Vault Premium для поддержки хранения ключей в аппаратном модуле безопасности (HSM). Не рекомендуется использовать хранилище ключей рабочей среды. Если у вас нет Azure Key Vault, см. статью "Создание хранилища ключей" с помощью Azure CLI.

1. Предоставьте созданному ранее управляемому удостоверению и учетной записи доступ к хранилищу ключей. Назначение удостоверений офицера шифрования Key Vault и ролей Пользователя шифрования Key Vault Azure RBAC.

   Примечание.

   • Управляемое удостоверение — это значение, которое вы назначаете переменной USER_ASSIGNED_IDENTITY_NAME .

   • Чтобы добавить назначения ролей, необходимо иметь Microsoft.Authorization/roleAssignments/write и Microsoft.Authorization/roleAssignments/delete разрешения, такие как администратор доступа к данным Key Vault, администратор доступа пользователей или владелец.

   • Для поддержки ключей, защищенных HSM, необходимо использовать номер SKU Хранилища ключей уровня "Премиум".

   Выполните следующую команду, чтобы задать область:

   AKV_SCOPE=$(az keyvault show --name <AZURE_AKV_RESOURCE_NAME> --query id --output tsv)
   

   Выполните следующую команду, чтобы назначить роль офицера шифрования Key Vault.

   az role assignment create --role "Key Vault Crypto Officer" --assignee "${USER_ASSIGNED_IDENTITY_NAME}" --scope $AKV_SCOPE
   

   Выполните следующую команду, чтобы назначить роль пользователя шифрования Key Vault.

   az role assignment create --role "Key Vault Crypto User" --assignee "${USER_ASSIGNED_IDENTITY_NAME}" --scope $AKV_SCOPE
   

2. Установите кластер Kafka в пространстве имен kafka, выполнив следующую команду:

   kubectl create -f 'https://strimzi.io/install/latest?namespace=kafka' -n kafka
   

3. Выполните следующую команду, чтобы применить kafka файл CR кластера.

   kubectl apply -f https://strimzi.io/examples/latest/kafka/kafka-persistent-single.yaml -n kafka
   

4. Подготовьте ключ шифрования и расшифровки RSA с помощью скрипта Bash для рабочей нагрузки из GitHub. Сохраните файл как setup-key.sh.

5. MAA_ENDPOINT Задайте переменную среды с полным доменным именем URI аттестации, выполнив следующую команду.

   export MAA_ENDPOINT="$(az attestation show --name "myattestationprovider" --resource-group "MyResourceGroup" --query 'attestUri' -o tsv | cut -c 9-)"
   

   Убедитесь, что полное доменное имя URI attest имеет правильный формат (MAA_ENDPOINT не должен включать префикс "https://"):

   echo $MAA_ENDPOINT
   

   Примечание.

   Сведения о настройке Microsoft Аттестация Azure см. в кратком руководстве по настройке Аттестация Azure с помощью Azure CLI.

6. Скопируйте следующий манифест YAML и сохраните его как consumer.yaml.

   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     name: kafka-golang-consumer
     namespace: kafka
     labels:
       azure.workload.identity/use: "true"
       app.kubernetes.io/name: kafka-golang-consumer
   spec:
     serviceAccountName: workload-identity-sa
     runtimeClassName: kata-cc-isolation
     containers:
       - image: "mcr.microsoft.com/aci/skr:2.7"
         imagePullPolicy: Always
         name: skr
         env:
           - name: SkrSideCarArgs
             value: ewogICAgImNlcnRjYWNoZSI6IHsKCQkiZW5kcG9pbnRfdHlwZSI6ICJMb2NhbFRISU0iLAoJCSJlbmRwb2ludCI6ICIxNjkuMjU0LjE2OS4yNTQvbWV0YWRhdGEvVEhJTS9hbWQvY2VydGlmaWNhdGlvbiIKCX0gIAp9
         command:
           - /bin/skr
         volumeMounts:
           - mountPath: /opt/confidential-containers/share/kata-containers/reference-info-base64
             name: endor-loc
       - image: "mcr.microsoft.com/acc/samples/kafka/consumer:1.0"
         imagePullPolicy: Always
         name: kafka-golang-consumer
         env:
           - name: SkrClientKID
             value: kafka-encryption-demo
           - name: SkrClientMAAEndpoint
             value: sharedeus2.eus2.test.attest.azure.net
           - name: SkrClientAKVEndpoint
             value: "myKeyVault.vault.azure.net"
           - name: TOPIC
             value: kafka-demo-topic
         command:
           - /consume
         ports:
           - containerPort: 3333
             name: kafka-consumer
         resources:
           limits:
             memory: 1Gi
             cpu: 200m
     volumes:
       - name: endor-loc
         hostPath:
           path: /opt/confidential-containers/share/kata-containers/reference-info-base64
   ---
   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: consumer
     namespace: kafka
   spec:
     type: LoadBalancer
     selector:
       app.kubernetes.io/name: kafka-golang-consumer
     ports:
       - protocol: TCP
         port: 80
         targetPort: kafka-consumer
   

   Примечание.

   Обновите значение переменной SkrClientAKVEndpoint среды pod, чтобы она соответствовала URL-адресу Azure Key Vault, за исключением значения https://протокола. Текущее значение заполнителя значения равно myKeyVault.vault.azure.net. Обновите значение переменной SkrClientMAAEndpoint среды pod со значением MAA_ENDPOINT. Можно найти значение MAA_ENDPOINT , выполнив команду echo $MAA_ENDPOINT или команду az attestation show --name "myattestationprovider" --resource-group "MyResourceGroup" --query 'attestUri' -o tsv | cut -c 9-.

7. Создайте политику безопасности для манифеста YAML потребителя Kafka и получите хэш политики безопасности, хранящейся в переменной WORKLOAD_MEASUREMENT , выполнив следующую команду:

   export WORKLOAD_MEASUREMENT=$(az confcom katapolicygen -y consumer.yaml --print-policy | base64 -d | sha256sum | cut -d' ' -f1)
   

8. Чтобы создать асимметричную пару ключей RSA (открытые и закрытые ключи), запустите setup-key.sh скрипт с помощью следующей команды. <Azure Key Vault URL> Значение должно быть<your-unique-keyvault-name>.vault.azure.net

   export MANAGED_IDENTITY=${USER_ASSIGNED_CLIENT_ID}
   bash setup-key.sh "kafka-encryption-demo" <Azure Key Vault URL>
   

   Примечание.

   • Переменная MANAGED_IDENTITY envionment требуется скриптом setup-key.shBash.

   • Открытый ключ будет сохранен kafka-encryption-demo-pub.pem после выполнения скрипта Bash.

   Внимание

   Если возникла ошибка ForbiddenByRbac, может потребоваться ждать до 24 часов, так как серверные службы для управляемых удостоверений поддерживают кэш на URI ресурса до 24 часов. См. также: устранение неполадок Azure RBAC.

9. Чтобы убедиться, что ключи успешно отправлены в хранилище ключей, выполните следующие команды:

   az account set --subscription <Subscription ID>
   az keyvault key list --vault-name <KeyVault Name> -o table
   

10. Скопируйте следующий манифест YAML и сохраните его как producer.yaml.

    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: kafka-producer
      namespace: kafka
    spec:
      containers:
        - image: "mcr.microsoft.com/acc/samples/kafka/producer:1.0"
          name: kafka-producer
          command:
            - /produce
          env:
            - name: TOPIC
              value: kafka-demo-topic
            - name: MSG
              value: "Azure Confidential Computing"
            - name: PUBKEY
              value: |-
                -----BEGIN PUBLIC KEY-----
                MIIBojAN***AE=
                -----END PUBLIC KEY-----
          resources:
            limits:
              memory: 1Gi
              cpu: 200m
    

    Примечание.

    Обновите значение, которое начинается с -----BEGIN PUBLIC KEY----- и заканчивается строками -----END PUBLIC KEY----- с содержимым, из kafka-encryption-demo-pub.pem которого было создано на предыдущем шаге.

11. consumer Разверните манифесты YAML producer с помощью сохраненных ранее файлов.

    kubectl apply -f consumer.yaml
    

    kubectl apply -f producer.yaml
    

12. Получите IP-адрес веб-службы с помощью следующей команды:

    kubectl get svc consumer -n kafka
    

13. Скопируйте и вставьте внешний IP-адрес службы потребителей в браузер и просмотрите расшифрованное сообщение.

    Следующий пример напоминает выходные данные команды:

    Welcome to Confidential Containers on AKS!
    Encrypted Kafka Message:
    Msg 1: Azure Confidential Computing
    

14. Кроме того, необходимо попытаться запустить потребитель в качестве обычного модуля pod Kubernetes, удалив и kata-cc runtime class удаляя спецификациюskr container. Так как вы не запускаете потребитель с классом среды выполнения kata-cc, вам больше не нужна политика.

15. Удалите всю политику и снова просмотрите сообщения в браузере после повторного развертывания рабочей нагрузки. Сообщения отображаются как зашифрованный в кодировке Base64 зашифрованный текст, так как закрытый ключ шифрования не может быть извлечен. Невозможно получить ключ, так как потребитель больше не работает в конфиденциальной среде, и skr container отсутствует, предотвращая расшифровку сообщений.

Очистка

После завершения оценки этой функции, чтобы избежать расходов Azure, очистите ненужные ресурсы. Если вы развернули новый кластер в рамках оценки или тестирования, можно удалить кластер с помощью команды az aks delete .

az aks delete --resource-group myResourceGroup --name myAKSCluster

Если вы включили конфиденциальные контейнеры (предварительная версия) в существующем кластере, вы можете удалить модули pod с помощью команды kubectl delete pod .

kubectl delete pod pod-name

Следующие шаги

• Дополнительные сведения о выделенных узлах Azure для узлов с кластером AKS для использования аппаратной изоляции и контроля за событиями обслуживания платформы Azure.