6.7. 配置 IPsec 加密

流程

1. 要启用 IPsec 加密，请输入以下命令：

   $ oc patch networks.operator.openshift.io cluster --type=merge \
   -p '{
     "spec":{
       "defaultNetwork":{
         "ovnKubernetesConfig":{
           "ipsecConfig":{
             "mode":<mode>
           }}}}}'

   其中：

   模式

   指定 External 以加密到外部主机的流量，或者指定 Full 来加密 pod 到 pod 流量，以及可选的到外部主机的流量。默认情况下禁用 IPsec。

2. 可选： 如果您需要加密到外部主机的流量，请完成"为外部流量配置 IPsec 加密"流程。

验证

1. 要查找 OVN-Kubernetes data plane pod 的名称，请输入以下命令：

   $ oc get pods -n openshift-ovn-kubernetes -l=app=ovnkube-node

   输出示例

   ovnkube-node-5xqbf                       8/8     Running   0              28m
   ovnkube-node-6mwcx                       8/8     Running   0              29m
   ovnkube-node-ck5fr                       8/8     Running   0              31m
   ovnkube-node-fr4ld                       8/8     Running   0              26m
   ovnkube-node-wgs4l                       8/8     Running   0              33m
   ovnkube-node-zfvcl                       8/8     Running   0              34m

2. 运行以下命令，验证集群中是否启用了 IPsec：

   注意

   作为集群管理员，您可以在 IPsec 配置为 Full 模式时验证集群中 pod 之间是否启用了 IPsec。此步骤不会验证 IPsec 是否在集群和外部主机间工作。

   $ oc -n openshift-ovn-kubernetes rsh ovnkube-node-<XXXXX> ovn-nbctl --no-leader-only get nb_global . ipsec

   其中：

   <XXXXX>

   指定上一步中 pod 的随机字符序列。

   输出示例

   true

流程

1. 使用 NMState Operator 节点网络配置策略创建 IPsec 配置。如需更多信息，请参阅 Libreswan 作为 IPsec VPN 实现。

   1. 要识别 IPsec 端点的集群节点的 IP 地址，请输入以下命令：

      $ oc get nodes

   2. 创建名为 ipsec-config.yaml 的文件，其中包含 NMState Operator 的节点网络配置策略，如下例所示。有关 NodeNetworkConfigurationPolicy 对象的概述，请参阅 Kubernetes NMState 项目。

      NMState IPsec 传输配置示例

      apiVersion: nmstate.io/v1
      kind: NodeNetworkConfigurationPolicy
      metadata:
        name: ipsec-config
      spec:
        nodeSelector:
          kubernetes.io/hostname: "<hostname>" 1
        desiredState:
          interfaces:
          - name: <interface_name> 2
            type: ipsec
            libreswan:
              left: <cluster_node> 3
              leftid: '%fromcert'
              leftrsasigkey: '%cert'
              leftcert: left_server
              leftmodecfgclient: false
              right: <external_host> 4
              rightid: '%fromcert'
              rightrsasigkey: '%cert'
              rightsubnet: <external_address>/32 5
              ikev2: insist
              type: transport

      1

      指定要将策略应用到的主机名。此主机充当 IPsec 配置中的左侧主机。

      2

      指定要在主机上创建的接口名称。

      3

      指定在集群端终止 IPsec 隧道的集群节点的主机名。名称应匹配您提供的 PKCS#12 证书中的 SAN [Subject Alternate Name]。

      4

      指定外部主机名，如 host.example.com。名称应与您提供的 PKCS#12 证书中的 SAN [Subject Alternate Name] 匹配。

      5

      指定外部主机的 IP 地址，如 10.1.2.3/32。

      NMState IPsec 隧道配置示例

      apiVersion: nmstate.io/v1
      kind: NodeNetworkConfigurationPolicy
      metadata:
        name: ipsec-config
      spec:
        nodeSelector:
          kubernetes.io/hostname: "<hostname>" 1
        desiredState:
          interfaces:
          - name: <interface_name> 2
            type: ipsec
            libreswan:
              left: <cluster_node> 3
              leftid: '%fromcert'
              leftmodecfgclient: false
              leftrsasigkey: '%cert'
              leftcert: left_server
              right: <external_host> 4
              rightid: '%fromcert'
              rightrsasigkey: '%cert'
              rightsubnet: <external_address>/32 5
              ikev2: insist
              type: tunnel

      1

      指定要将策略应用到的主机名。此主机充当 IPsec 配置中的左侧主机。

      2

      指定要在主机上创建的接口名称。

      3

      指定在集群端终止 IPsec 隧道的集群节点的主机名。名称应匹配您提供的 PKCS#12 证书中的 SAN [Subject Alternate Name]。

      4

      指定外部主机名，如 host.example.com。名称应与您提供的 PKCS#12 证书中的 SAN [Subject Alternate Name] 匹配。

      5

      指定外部主机的 IP 地址，如 10.1.2.3/32。

   3. 要配置 IPsec 接口，请输入以下命令：

      $ oc create -f ipsec-config.yaml

2. 提供以下证书文件以添加到每个主机上的网络安全服务(NSS)数据库中。这些文件在后续步骤中作为 Butane 配置的一部分导入。

   • left_server.p12：IPsec 端点的证书捆绑包
   • ca.pem ：您使用签名证书的证书颁发机构

3. 创建机器配置以将证书添加到集群中：

   1. 要为 control plane 和 worker 节点创建 Butane 配置文件，请输入以下命令：

      $ for role in master worker; do
        cat >> "99-ipsec-${role}-endpoint-config.bu" <<-EOF
        variant: openshift
        version: 4.16.0
        metadata:
          name: 99-${role}-import-certs
          labels:
            machineconfiguration.openshift.io/role: $role
        systemd:
          units:
          - name: ipsec-import.service
            enabled: true
            contents: |
              [Unit]
              Description=Import external certs into ipsec NSS
              Before=ipsec.service
      
              [Service]
              Type=oneshot
              ExecStart=/usr/local/bin/ipsec-addcert.sh
              RemainAfterExit=false
              StandardOutput=journal
      
              [Install]
              WantedBy=multi-user.target
        storage:
          files:
          - path: /etc/pki/certs/ca.pem
            mode: 0400
            overwrite: true
            contents:
              local: ca.pem
          - path: /etc/pki/certs/left_server.p12
            mode: 0400
            overwrite: true
            contents:
              local: left_server.p12
          - path: /usr/local/bin/ipsec-addcert.sh
            mode: 0740
            overwrite: true
            contents:
              inline: |
                #!/bin/bash -e
                echo "importing cert to NSS"
                certutil -A -n "CA" -t "CT,C,C" -d /var/lib/ipsec/nss/ -i /etc/pki/certs/ca.pem
                pk12util -W "" -i /etc/pki/certs/left_server.p12 -d /var/lib/ipsec/nss/
                certutil -M -n "left_server" -t "u,u,u" -d /var/lib/ipsec/nss/
      EOF
      done

   2. 要将上一步中创建的 Butane 文件转换为机器配置，请输入以下命令：

      $ for role in master worker; do
        butane 99-ipsec-${role}-endpoint-config.bu -o ./99-ipsec-$role-endpoint-config.yaml
      done

4. 要将机器配置应用到集群，请输入以下命令：

   $ for role in master worker; do
     oc apply -f 99-ipsec-${role}-endpoint-config.yaml
   done

   重要

   当 Machine Config Operator (MCO) 更新每个机器配置池中的机器时，它会逐一重启每个节点。您必须等到所有节点都在外部 IPsec 连接可用前更新。

5. 输入以下命令检查机器配置池状态：

   $ oc get mcp

   成功更新的节点具有以下状态： UPDATED=true、UPDATING=false、DEGRADED=false。

   注意

   默认情况下，MCO 会一次在一个池中更新一个机器，从而导致迁移总时间随着集群大小的增加而增加。

6. 要确认 IPsec 机器配置已被成功推出，请输入以下命令：

   1. 确认已创建了 IPsec 机器配置：

      $ oc get mc | grep ipsec

      输出示例

      80-ipsec-master-extensions        3.2.0        6d15h
      80-ipsec-worker-extensions        3.2.0        6d15h

   2. 确认 IPsec 扩展应用到 control plane 节点：

      $ oc get mcp master -o yaml | grep 80-ipsec-master-extensions -c

      预期输出

      2

   3. 确认 IPsec 扩展已应用到 worker 节点：

      $ oc get mcp worker -o yaml | grep 80-ipsec-worker-extensions -c

      预期输出

      2

流程

1. 使用以下 YAML 创建名为 remove-ipsec-tunnel.yaml 的文件：

   kind: NodeNetworkConfigurationPolicy
   apiVersion: nmstate.io/v1
   metadata:
     name: <name>
   spec:
     nodeSelector:
       kubernetes.io/hostname: <node_name>
     desiredState:
       interfaces:
       - name: <tunnel_name>
         type: ipsec
         state: absent

   其中：

   name

   指定节点网络配置策略的名称。

   node_name

   指定您要删除的 IPsec 隧道的节点名称。

   tunnel_name

   指定现有 IPsec 隧道的接口名称。

2. 要删除 IPsec 隧道，请输入以下命令：

   $ oc apply -f remove-ipsec-tunnel.yaml

流程

1. 要禁用 IPsec 加密，请输入以下命令：

   $ oc patch networks.operator.openshift.io cluster --type=merge \
   -p '{
     "spec":{
       "defaultNetwork":{
         "ovnKubernetesConfig":{
           "ipsecConfig":{
             "mode":"Disabled"
           }}}}}'

2. 可选：您可以将集群 MTU 的大小增加 46 个字节，因为 IP 数据包中不再有 IPsec ESP 标头的开销。