Interfaccia Private Service Connect

1. Introduzione

Un'interfaccia Private Service Connect è una risorsa che consente a una rete Virtual Private Cloud (VPC) del producer di avviare connessioni a varie destinazioni in una rete VPC consumer. Le reti di produttori e consumatori possono trovarsi in progetti e organizzazioni diversi.

Se un collegamento di rete accetta una connessione da un'interfaccia Private Service Connect, Google Cloud assegna all'interfaccia un indirizzo IP da una sottorete consumer specificata dal collegamento di rete. Le reti del consumatore e del produttore sono connesse e possono comunicare utilizzando indirizzi IP interni.

Una connessione tra un collegamento di rete e un'interfaccia Private Service Connect è simile alla connessione tra un endpoint Private Service Connect e un collegamento di servizio, ma presenta due differenze fondamentali:

  • Un collegamento di rete consente a una rete producer di avviare connessioni a una rete consumer (traffico in uscita del servizio gestito), mentre un endpoint consente a una rete consumer di avviare connessioni a una rete producer (traffico in entrata del servizio gestito).
  • Una connessione dell'interfaccia Private Service Connect è transitiva. Ciò significa che una rete producer può comunicare con altre reti connesse alla rete del consumatore.

Cosa creerai

In questo tutorial, creerai un'architettura completa dell'interfaccia Private Service Connect (PSC) che utilizza le regole di Cloud Firewall per consentire e negare la connettività dal producer all'infrastruttura di calcolo del consumer, come illustrato nella Figura 1.

Figura 1

d39bf35e55bdf9e6.png

Creerai un singolo psc-network-attachment nella VPC consumer, con i seguenti casi d'uso:

  1. Crea una regola del firewall Cloud per consentire l'accesso da bear a lion
  2. Crea una regola firewall Cloud che neghi l'accesso da orso a tigre
  3. Crea una regola del firewall Cloud per consentire l'accesso da cosmo a bear

Cosa imparerai a fare

  • Come creare un collegamento di rete
  • In che modo un produttore può utilizzare un collegamento di rete per creare un'interfaccia PSC
  • Come stabilire la comunicazione dal produttore al consumatore
  • Come consentire l'accesso dalla VM di produzione (orso) alla VM di consumo (leone)
  • Come bloccare l'accesso dalla VM di produzione (orso) alla VM di consumo (tigre)
  • Come consentire l'accesso dalla VM consumer (cosmo) alla VM producer (bear)

Che cosa ti serve

2. Prima di iniziare

Aggiornare il progetto per supportare il tutorial

Questo tutorial utilizza le variabili $per facilitare l'implementazione della configurazione di gcloud in Cloud Shell.

In Cloud Shell, svolgi i seguenti passaggi:

gcloud config list project
gcloud config set project [YOUR-PROJECT-NAME]
projectid=YOUR-PROJECT-NAME
echo $projectid

3. Configurazione del consumatore

Crea il VPC del consumatore

In Cloud Shell, svolgi i seguenti passaggi:

gcloud compute networks create consumer-vpc --project=$projectid --subnet-mode=custom

Crea le subnet dei consumatori

In Cloud Shell, svolgi i seguenti passaggi:

gcloud compute networks subnets create lion-subnet-1 --project=$projectid --range=192.168.20.0/28 --network=consumer-vpc --region=us-central1

In Cloud Shell, svolgi i seguenti passaggi:

gcloud compute networks subnets create tiger-subnet-1 --project=$projectid --range=192.168.30.0/28 --network=consumer-vpc --region=us-central1

In Cloud Shell, svolgi i seguenti passaggi:

gcloud compute networks subnets create cosmo-subnet-1 --project=$projectid --range=192.168.40.0/28 --network=consumer-vpc --region=us-central1

Crea la subnet del collegamento di rete Private Service Connect

In Cloud Shell, svolgi i seguenti passaggi:

gcloud compute networks subnets create intf-subnet --project=$projectid --range=192.168.10.0/28 --network=consumer-vpc --region=us-central1

Configurazione di Cloud Router e NAT

Cloud NAT viene utilizzato nel tutorial per l'installazione del pacchetto software perché l'istanza VM non ha un indirizzo IP pubblico. Cloud NAT consente alle VM con indirizzi IP privati di accedere a internet.

In Cloud Shell, crea il router Cloud.

gcloud compute routers create cloud-router-for-nat --network consumer-vpc --region us-central1

In Cloud Shell, crea il gateway NAT.

gcloud compute routers nats create cloud-nat-us-central1 --router=cloud-router-for-nat --auto-allocate-nat-external-ips --nat-all-subnet-ip-ranges --region us-central1

4. Attivare IAP

Per consentire a IAP di connettersi alle tue istanze VM, crea una regola firewall che:

  • Si applica a tutte le istanze VM a cui vuoi accedere tramite IAP.
  • Consente il traffico in entrata dall'intervallo IP 35.235.240.0/20. Questo intervallo contiene tutti gli indirizzi IP che utilizzati da IAP per l'inoltro TCP.

In Cloud Shell, crea la regola firewall IAP.

gcloud compute firewall-rules create ssh-iap-consumer \
    --network consumer-vpc \
    --allow tcp:22 \
    --source-ranges=35.235.240.0/20

5. Creare istanze VM per i consumatori

In Cloud Shell, crea l'istanza VM consumer lion.

gcloud compute instances create lion \
    --project=$projectid \
    --machine-type=e2-micro \
    --image-family debian-11 \
    --no-address \
    --image-project debian-cloud \
    --zone us-central1-a \
    --subnet=lion-subnet-1 \
    --metadata startup-script="#! /bin/bash
      sudo apt-get update
      sudo apt-get install tcpdump
      sudo apt-get install apache2 -y
      sudo service apache2 restart
      echo 'Welcome to the lion app server !!' | tee /var/www/html/index.html
      EOF"

In Cloud Shell, crea l'istanza VM consumer tiger.

gcloud compute instances create tiger \
    --project=$projectid \
    --machine-type=e2-micro \
    --image-family debian-11 \
    --no-address \
    --image-project debian-cloud \
    --zone us-central1-a \
    --subnet=tiger-subnet-1 \
    --metadata startup-script="#! /bin/bash
      sudo apt-get update
      sudo apt-get install tcpdump
      sudo apt-get install apache2 -y
      sudo service apache2 restart
      echo 'Welcome to the tiger app server !!' | tee /var/www/html/index.html
      EOF"

In Cloud Shell, crea l'istanza VM consumer cosmo.

gcloud compute instances create cosmo \
    --project=$projectid \
    --machine-type=e2-micro \
    --image-family debian-11 \
    --no-address \
    --image-project debian-cloud \
    --zone us-central1-a \
    --subnet=cosmo-subnet-1 \
    --metadata startup-script="#! /bin/bash
      sudo apt-get update
      sudo apt-get install tcpdump
      sudo apt-get install apache2 -y
      sudo service apache2 restart
      echo 'Welcome to the cosmo app server !!' | tee /var/www/html/index.html
      EOF"

Ottieni e memorizza gli indirizzi IP delle istanze:

In Cloud Shell, esegui un comando describe per le istanze VM lion e tiger.

gcloud compute instances describe lion --zone=us-central1-a | grep  networkIP:

gcloud compute instances describe tiger --zone=us-central1-a | grep  networkIP:

gcloud compute instances describe cosmo --zone=us-central1-a | grep  networkIP:

6. Collegamento di rete Private Service Connect

I collegamenti di rete sono risorse regionali che rappresentano il lato consumer di un'interfaccia Private Service Connect. Associa una singola sottorete a un collegamento di rete e il producer assegna gli IP all'interfaccia Private Service Connect da quella sottorete. La subnet deve trovarsi nella stessa regione del collegamento di rete. Un collegamento di rete deve trovarsi nella stessa regione del servizio di produzione.

Crea il collegamento di rete

In Cloud Shell, crea il collegamento di rete.

gcloud compute network-attachments create psc-network-attachment \
    --region=us-central1 \
    --connection-preference=ACCEPT_MANUAL \
    --producer-accept-list=$projectid \
    --subnets=intf-subnet

Elenca i collegamenti di rete

In Cloud Shell, elenca il collegamento di rete.

gcloud compute network-attachments list

Descrivi i collegamenti di rete

In Cloud Shell, descrivi il collegamento di rete.

gcloud compute network-attachments describe psc-network-attachment --region=us-central1

Prendi nota dell'URI psc-network-attachment che verrà utilizzato dal producer durante la creazione dell'interfaccia Private Service Connect. Ad esempio:

user@cloudshell$ gcloud compute network-attachments describe psc-network-attachment --region=us-central1 
connectionPreference: ACCEPT_MANUAL
creationTimestamp: '2023-06-06T20:57:12.623-07:00'
fingerprint: 4Yq6xAfaRO0=
id: '3235195049527328503'
kind: compute#networkAttachment
name: psc-network-attachment
network: https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/$projectid/global/networks/consumer-vpc
producerAcceptLists:
- $projectid
region: https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/$projectid/regions/us-central1
selfLink: https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/$projectid/regions/us-central1/networkAttachments/psc-network-attachment
subnetworks:
- https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/$projectid/regions/us-central1/subnetworks/intf-subnet

7. Configurazione del produttore

Crea la rete VPC del producer

In Cloud Shell, svolgi i seguenti passaggi:

gcloud compute networks create producer-vpc --project=$projectid --subnet-mode=custom

Crea le subnet dei produttori

In Cloud Shell, crea la subnet utilizzata per la vNIC0 dell'interfaccia PSC.

gcloud compute networks subnets create prod-subnet --project=$projectid --range=10.20.1.0/28 --network=producer-vpc --region=us-central1

8. Attivare IAP

Per consentire a IAP di connettersi alle tue istanze VM, crea una regola firewall che:

  • Si applica a tutte le istanze VM a cui vuoi accedere tramite IAP.
  • Consente il traffico in entrata dall'intervallo IP 35.235.240.0/20. Questo intervallo contiene tutti gli indirizzi IP che utilizzati da IAP per l'inoltro TCP.

In Cloud Shell, crea la regola firewall IAP.

gcloud compute firewall-rules create ssh-iap-producer \
    --network producer-vpc \
    --allow tcp:22 \
    --source-ranges=35.235.240.0/20

9. Crea l'interfaccia Private Service Connect

Un'interfaccia Private Service Connect è una risorsa che consente a una rete Virtual Private Cloud (VPC) del producer di avviare connessioni a varie destinazioni in una rete VPC consumer. Le reti di produttori e consumatori possono trovarsi in progetti e organizzazioni diversi.

Se un collegamento di rete accetta una connessione da un'interfaccia Private Service Connect, Google Cloud assegna all'interfaccia un indirizzo IP da una sottorete consumer specificata dal collegamento di rete. Le reti del consumatore e del produttore sono connesse e possono comunicare utilizzando indirizzi IP interni.

In Cloud Shell, crea l'interfaccia Private Service Connect (bear) e inserisci l'UR psc-network-attachment identificato in precedenza dall'output di descrizione del collegamento di rete.

gcloud compute instances create bear --zone us-central1-a --machine-type=f1-micro --can-ip-forward --network-interface subnet=prod-subnet,network=producer-vpc,no-address --network-interface network-attachment=https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/$projectid/regions/us-central1/networkAttachments/psc-network-attachment

Convalida multi-NIC

Verifica che l'interfaccia PSC sia configurata con l'indirizzo IP appropriato. La vNIC0 utilizzerà la subnet prod-subnet del produttore (10.20.1.0/28) e la vNIC1 utilizzerà la subnet intf-subnet del consumatore (192.168.10.0/28).

gcloud compute instances describe bear --zone=us-central1-a | grep networkIP:

Esempio:

user$ gcloud compute instances describe bear --zone=us-central1-a | grep networkIP:
  networkIP: 10.20.1.2
  networkIP: 192.168.10.2

10. Aggiornare le regole firewall dei consumatori

Crea una regola del firewall cloud per consentire l'accesso da bear a lion

In Cloud Shell, crea una regola con priorità più alta che consenta l'uscita dall'intervallo di indirizzi IP di attachment-subnet (intf-subnet) alle destinazioni nell'intervallo di indirizzi di lion-subnet-1.

gcloud compute firewall-rules create allow-limited-egress-to-lion \
    --network=consumer-vpc \
    --action=ALLOW \
    --rules=ALL \
    --direction=EGRESS \
    --priority=1000 \
    --source-ranges="192.168.10.0/28" \
    --destination-ranges="192.168.20.0/28" \
    --enable-logging

In Cloud Shell, crea una regola di autorizzazione in entrata che sostituisca la regola di autorizzazione in entrata implicita per il traffico dalla subnet psc-network-attachment.

gcloud compute firewall-rules create allow-ingress \
--network=consumer-vpc \
--action=ALLOW \
--rules=ALL \
--direction=INGRESS \
--priority=1000 \
--source-ranges="192.168.10.0/28" \
--enable-logging

Crea una regola Cloud Firewall che neghi l'accesso da orso a tutti gli intervalli (inclusa tigre)

In Cloud Shell, crea una regola con priorità bassa che nega tutto il traffico in uscita dall'intervallo di indirizzi IP della subnet dell'attacco alla rete, intf-subnet.

gcloud compute firewall-rules create deny-all-egress \
    --network=consumer-vpc \
    --action=DENY \
    --rules=ALL \
    --direction=EGRESS \
    --priority=65534 \
    --source-ranges="192.168.10.0/28" \
    --destination-ranges="0.0.0.0/0" \
    --enable-logging

Crea una regola del firewall Cloud per consentire l'accesso da cosmo a bear

In Cloud Shell, crea una regola di autorizzazione in entrata che sostituisca la regola di autorizzazione in entrata implicita per il traffico dalla subnet psc-network-attachment.

gcloud compute firewall-rules create vm-subnet-allow-ingress \
    --network=consumer-vpc \
    --action=ALLOW \
    --rules=ALL \
    --direction=INGRESS \
    --priority=1000 \
    --source-ranges="192.168.40.0/28" \
    --destination-ranges="192.168.10.0/28" \
    --enable-logging

11. Crea route Linux per l'interfaccia PSC

Dall'istanza dell'interfaccia PSC, configura le route Linux per consentire la comunicazione del produttore con le sottoreti del consumatore.

Trovare il nome del sistema operativo guest dell'interfaccia Private Service Connect

Per configurare il routing, devi conoscere il nome del sistema operativo guest dell'interfaccia Private Service Connect, che è diverso dal nome dell'interfaccia in Google Cloud.

In Cloud Shell, apri una nuova scheda ed esegui i seguenti passaggi:

gcloud config list project
gcloud config set project [YOUR-PROJECT-NAME]
projectid=YOUR-PROJECT-NAME
echo $projectid

Accedi alla VM psc-interface, bear, utilizzando IAP in Cloud Shell.

gcloud compute ssh bear --project=$projectid --zone=us-central1-a --tunnel-through-iap

In Cloud Shell, ottieni l'indirizzo IP dell'istanza psc-interface

ip a

Esempio:

user@bear:~$ ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens4: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1460 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 42:01:0a:14:01:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname enp0s4
    inet 10.20.1.2/32 brd 10.20.1.2 scope global dynamic ens4
       valid_lft 85991sec preferred_lft 85991sec
    inet6 fe80::4001:aff:fe14:102/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: ens5: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1460 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 42:01:c0:a8:0a:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname enp0s5
    inet 192.168.10.2/32 brd 192.168.10.2 scope global dynamic ens5
       valid_lft 85991sec preferred_lft 85991sec
    inet6 fe80::4001:c0ff:fea8:a02/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

Trovare l'indirizzo IP del gateway dell'interfaccia PSC

Nell'elenco delle interfacce di rete, trova e memorizza il nome dell'interfaccia associato all'indirizzo IP dell'interfaccia Private Service Connect, ad esempio ens5 (vNIC1)

Per configurare il routing, devi conoscere l'indirizzo IP del gateway predefinito dell'interfaccia Private Service Connect

In Cloud Shell utilizzeremo 1 poiché l'interfaccia PSC è associata alla vNIC1.

curl http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/network-interfaces/1/gateway -H "Metadata-Flavor: Google" && echo

L'esempio genera la porta di gateway predefinita 192.168.10.1

user@bear:~$ curl http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/network-interfaces/1/gateway -H "Metadata-Flavor: Google" && echo
192.168.10.1

Aggiungere route per le subnet dei consumatori

Devi aggiungere una route al gateway predefinito dell'interfaccia Private Service Connect per ogni subnet consumer che si connette all'interfaccia Private Service Connect. In questo modo, il traffico destinato alla rete del consumer esce dall'interfaccia Private Service Connect.

Nell'istanza bear, aggiungi le route alle sottoreti del consumer.

sudo ip route add 192.168.20.0/28 via 192.168.10.1 dev ens5
sudo ip route add 192.168.30.0/28 via 192.168.10.1 dev ens5
sudo ip route add 192.168.40.0/28 via 192.168.10.1 dev ens5

Convalida la tabella route

In Cloud Shell, convalida le route appena aggiunte.

ip route show

Esempio.

user@bear:~$ ip route show
default via 10.20.1.1 dev ens4 
10.20.1.0/28 via 10.20.1.1 dev ens4 
10.20.1.1 dev ens4 scope link 
192.168.10.0/28 via 192.168.10.1 dev ens5 
192.168.10.1 dev ens5 scope link 
192.168.20.0/28 via 192.168.10.1 dev ens5 
192.168.30.0/28 via 192.168.10.1 dev ens5 
192.168.40.0/28 via 192.168.10.1 dev ens5 

12. Convalida la connettività da Bear a Lion

Verifichiamo che l'istanza VM producer, bear, possa comunicare con l'istanza consumer, lion, eseguendo un comando curl.

Dall'istanza bear, esegui un comando curl contro l'indirizzo IP di lion identificato in precedenza nel tutorial dall'istanza bear.

curl -v <lions IP Address>

Esempio:

user@bear:~$ curl -v 192.168.20.2
*   Trying 192.168.20.2:80...
* Connected to 192.168.20.2 (192.168.20.2) port 80 (#0)
> GET / HTTP/1.1
> Host: 192.168.20.2
> User-Agent: curl/7.74.0
> Accept: */*
> 
* Mark bundle as not supporting multiuse
< HTTP/1.1 200 OK
< Date: Tue, 06 Jun 2023 03:53:08 GMT
< Server: Apache/2.4.56 (Debian)
< Last-Modified: Mon, 05 Jun 2023 19:41:26 GMT
< ETag: "1e-5fd6716a1e11b"
< Accept-Ranges: bytes
< Content-Length: 30
< Content-Type: text/html
< 
Welcome to lion app server !!
* Connection #0 to host 192.168.20.2 left intact

13. Verificare che la connettività da Bear a Tiger sia bloccata

Confermiamo che la regola firewall in uscita blocca l'accesso da bear a tiger visualizzando i log del firewall.

Da una nuova sessione della console Cloud, vai a Logging → Esplora log → seleziona Mostra query

2ae597e6d970cddf.png

Incolla la stringa di query riportata di seguito nel campo di ricerca, quindi seleziona stream

jsonPayload.rule_details.reference="network:consumer-vpc/firewall:deny-all-egress"

30d7bfae315f2ee3.png

Dall'istanza bear, esegui un comando curl sull'indirizzo IP di tiger identificato in precedenza nel tutorial dall'istanza bear. Alla fine, il comando curl avrà esaurito il tempo di attesa.

curl -v <tiger's IP Address>

Esempio:

user@bear:~$ curl -v 192.168.30.2 
*   Trying 192.168.30.2:80...
* connect to 192.168.30.2 port 80 failed: Connection timed out
* Failed to connect to 192.168.30.2 port 80: Connection timed out
* Closing connection 0
curl: (28) Failed to connect to 192.168.30.2 port 80: Connection timed out

Verifica che Log Explorer abbia acquisito i log del firewall rifiutati. Seleziona una voce di log ed espandi i campi nidificati per visualizzare i metadati.

5c42a6587300be55.png

14. Verificare che la connettività di Cosmo to Bear sia riuscita

Apri una nuova scheda di Cloud Shell e aggiorna le impostazioni del progetto.

In Cloud Shell, svolgi i seguenti passaggi:

gcloud config list project
gcloud config set project [YOUR-PROJECT-NAME]
projectid=YOUR-PROJECT-NAME
echo $projectid

Accedi all'istanza Cosmo utilizzando IAP in Cloud Shell.

gcloud compute ssh cosmo --project=$projectid --zone=us-central1-a --tunnel-through-iap

In Cloud Shell, esegui un ping sull'indirizzo IP vNIV1 dell'orso identificato in precedenza nel tutorial

ping <bears vNIC1 IP Address>

Esempio:

user@cosmo:~$ ping 192.168.10.2 -c 5
PING 192.168.10.2 (192.168.10.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.10.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.277 ms
64 bytes from 192.168.10.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.288 ms
64 bytes from 192.168.10.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.265 ms
64 bytes from 192.168.10.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.264 ms
64 bytes from 192.168.10.2: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.366 ms

15. Esegui la pulizia

Da Cloud Shell, elimina i componenti del tutorial.

gcloud compute instances delete bear --zone=us-central1-a --quiet

gcloud compute instances delete lion --zone=us-central1-a --quiet

gcloud compute instances delete tiger --zone=us-central1-a --quiet

gcloud compute instances delete cosmo --zone=us-central1-a --quiet

gcloud compute network-attachments delete psc-network-attachment --region=us-central1 --quiet

gcloud compute firewall-rules delete allow-ingress allow-limited-egress-to-lion deny-all-egress ssh-iap-consumer ssh-iap-producer vm-subnet-allow-ingress --quiet

gcloud compute networks subnets delete cosmo-subnet-1 intf-subnet lion-subnet-1 prod-subnet tiger-subnet-1 --region=us-central1 --quiet

gcloud compute routers delete cloud-router-for-nat --region=us-central1 --quiet 

gcloud compute networks delete consumer-vpc --quiet

gcloud compute networks delete producer-vpc --quiet

16. Complimenti

Congratulazioni, hai configurato e convalidato un'interfaccia Private Service Connect e la connettività di consumer e producer implementando le regole firewall.

Hai creato l'infrastruttura consumer e hai aggiunto un collegamento di rete che ha consentito al producer di creare una VM multi NIC per fare da ponte tra le comunicazioni del consumer e del producer. Hai imparato a creare regole firewall nella rete VPC del consumer che consentivano la connettività alle istanze nelle VPC del consumer e del producer.

Cosmopup pensa che i tutorial siano fantastici.

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Passaggi successivi

Dai un'occhiata ad alcuni di questi tutorial…

Letture e video di approfondimento

Documentazione di riferimento