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通过 Azure PowerShell 对虚拟机规模集中的 OS 和附加数据磁盘进行加密

项目
10/15/2024

Azure PowerShell 模块用于从 PowerShell 命令行或脚本创建和管理 Azure 资源。本文介绍如何使用 Azure PowerShell 创建和加密虚拟机规模集。若要详细了解如何将 Azure 磁盘加密应用于虚拟机规模集，请参阅适用于虚拟机规模集的 Azure 磁盘加密。

Azure Cloud Shell

Azure 托管 Azure Cloud Shell（一个可通过浏览器使用的交互式 shell 环境）。可以将 Bash 或 PowerShell 与 Cloud Shell 配合使用来使用 Azure 服务。可以使用 Cloud Shell 预安装的命令来运行本文中的代码，而不必在本地环境中安装任何内容。

若要启动 Azure Cloud Shell，请执行以下操作：

选项	示例/链接
选择代码或命令块右上角的“试用”。选择“试用”不会自动将代码或命令复制到 Cloud Shell。
转到 https://shell.azure.com 或选择“启动 Cloud Shell”按钮可在浏览器中打开 Cloud Shell。
选择 Azure 门户右上角菜单栏上的 Cloud Shell 按钮。

若要使用 Azure Cloud Shell，请执行以下操作：

启动 Cloud Shell。
选择代码块（或命令块）上的“复制”按钮以复制代码或命令。
在 Windows 和 Linux 上选择 Ctrl+Shift+V，或在 macOS 上选择 Cmd+Shift+V 将代码或命令粘贴到 Cloud Shell 会话中。
选择“Enter”运行代码或命令。

创建支持磁盘加密的 Azure Key Vault

Azure 密钥保管库可以存储能够在应用程序和服务中安全实现的密钥、机密或密码。使用软件保护将加密密钥存储在 Azure Key Vault 中，或者，可在已获得经过 FIPS 140 验证的标准认证的硬件安全模块 (HSM) 中导入或生成密钥。这些加密密钥用于加密和解密附加到 VM 的虚拟磁盘。可以控制这些加密密钥，以及审核对它们的使用。

使用 New-AzKeyVault 创建一个密钥保管库。若要将 Key Vault 用于磁盘加密，请设置 EnabledForDiskEncryption 参数。以下示例还会定义资源组名称、Key Vault 名称和位置的变量。请提供自己的唯一 Key Vault 名称：

$rgName="myResourceGroup"
$vaultName="myuniquekeyvault"
$location = "EastUS"

New-AzResourceGroup -Name $rgName -Location $location
New-AzKeyVault -VaultName $vaultName -ResourceGroupName $rgName -Location $location -EnabledForDiskEncryption

使用现有的密钥保管库

仅当你要将现有的 Key Vault 用于磁盘加密时，才需要执行此步骤。如果在上一部分中创建了 Key Vault，请跳过此步骤。

可以使用 Set-AzKeyVaultAccessPolicy，在规模集所在的同一订阅和区域中启用现有的 Key Vault 进行磁盘加密。按如下所示，在 $vaultName 变量中定义现有 Key Vault 的名称：

$vaultName="myexistingkeyvault"
Set-AzKeyVaultAccessPolicy -VaultName $vaultName -EnabledForDiskEncryption

创建规模集

重要

从 2023 年 11 月开始，使用 PowerShell 和 Azure CLI 创建的 VM 规模集将默认为灵活业务流程模式（如果未指定业务流程模式）。若要详细了解此更改以及你应采取哪些操作，请访问针对 VMSS PowerShell/CLI 客户的中断性变更 - Microsoft 社区中心

首先，使用 Get-Credential 设置 VM 实例的管理员用户名和密码：

$cred = Get-Credential

现在，使用 New-AzVmss 创建虚拟机规模集。若要将流量分配到单独的 VM 实例，则还要创建负载均衡器。负载均衡器包含的规则可在 TCP 端口 80 上分配流量，并允许 TCP 端口 3389 上的远程桌面流量，以及 TCP 端口 5985 上的 PowerShell 远程流量：

$vmssName="myScaleSet"

New-AzVmss `
    -ResourceGroupName $rgName `
    -VMScaleSetName $vmssName `
    -OrchestrationMode "flexible" `
    -Location $location `
    -VirtualNetworkName "myVnet" `
    -SubnetName "mySubnet" `
    -PublicIpAddressName "myPublicIPAddress" `
    -LoadBalancerName "myLoadBalancer" `
    -Credential $cred

启用加密功能

若要在规模集中加密 VM 实例，请先使用 Get-AzKeyVault 获取有关 Key Vault URI 和资源 ID 的某些信息。然后，可以使用 Set-AzVmssDiskEncryptionExtension 结合这些变量来启动加密过程：

$diskEncryptionKeyVaultUrl=(Get-AzKeyVault -ResourceGroupName $rgName -Name $vaultName).VaultUri
$keyVaultResourceId=(Get-AzKeyVault -ResourceGroupName $rgName -Name $vaultName).ResourceId

Set-AzVmssDiskEncryptionExtension -ResourceGroupName $rgName -VMScaleSetName $vmssName `
    -DiskEncryptionKeyVaultUrl $diskEncryptionKeyVaultUrl -DiskEncryptionKeyVaultId $keyVaultResourceId -VolumeType "All"

出现提示时，请键入 y，以便继续对规模集 VM 实例执行磁盘加密过程。

使用 KEK 启用加密以包装密钥

加密虚拟机规模集时，还可以使用密钥加密密钥来增强安全性。

$diskEncryptionKeyVaultUrl=(Get-AzKeyVault -ResourceGroupName $rgName -Name $vaultName).VaultUri
$keyVaultResourceId=(Get-AzKeyVault -ResourceGroupName $rgName -Name $vaultName).ResourceId
$keyEncryptionKeyUrl = (Get-AzKeyVaultKey -VaultName $vaultName -Name $keyEncryptionKeyName).Key.kid;

Set-AzVmssDiskEncryptionExtension -ResourceGroupName $rgName -VMScaleSetName $vmssName `
    -DiskEncryptionKeyVaultUrl $diskEncryptionKeyVaultUrl -DiskEncryptionKeyVaultId $keyVaultResourceId `
    -KeyEncryptionKeyUrl $keyEncryptionKeyUrl -KeyEncryptionKeyVaultId $keyVaultResourceId -VolumeType "All"

注意

disk-encryption-keyvault 参数值的语法是完整的标识符字符串：
/subscriptions/[subscription-id-guid]/resourceGroups/[resource-group-name]/providers/Microsoft.KeyVault/vaults/[keyvault-name]

key-encryption-key 参数的值的语法是 KEK 的完整 URI，如：
https://[keyvault-name].vault.azure.net/keys/[kekname]/[kek-unique-id]

查看加密进度

若要检查磁盘加密状态，请使用 Get-AzVmssDiskEncryption：

Get-AzVmssDiskEncryption -ResourceGroupName $rgName -VMScaleSetName $vmssName

加密 VM 实例后，EncryptionSummary 代码会报告 ProvisioningState/succeeded，如以下示例输出所示：

ResourceGroupName            : myResourceGroup
VmScaleSetName               : myScaleSet
EncryptionSettings           :
  KeyVaultURL                : https://myuniquekeyvault.vault.azure.net/
  KeyEncryptionKeyURL        :
  KeyVaultResourceId         : /subscriptions/guid/resourceGroups/myResourceGroup/providers/Microsoft.KeyVault/vaults/myuniquekeyvault
  KekVaultResourceId         :
  KeyEncryptionAlgorithm     :
  VolumeType                 : All
  EncryptionOperation        : EnableEncryption
EncryptionSummary[0]         :
  Code                       : ProvisioningState/succeeded
  Count                      : 2
EncryptionEnabled            : True
EncryptionExtensionInstalled : True

禁用加密功能

如果不再希望使用加密的 VM 实例磁盘，可以使用 Disable-AzVmssDiskEncryption 禁用加密，如下所示：

Disable-AzVmssDiskEncryption -ResourceGroupName $rgName -VMScaleSetName $vmssName

后续步骤

在本文中，我们已使用 Azure PowerShell 加密了虚拟机规模集。也可以使用 Azure CLI 或 Azure 资源管理器模板。
如果希望在预配另一个扩展后应用 Azure 磁盘加密，可以使用扩展排序。

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