微服务中的服务网格如何实现双向 TLS?

小老鼠
发布: 2025-10-08 13:35:01
原创
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服务网格通过边车代理实现mTLS,Istio等平台利用Envoy代理拦截流量,由控制平面签发短期证书,代理间自动协商加密连接,支持策略驱动的渐进式启用,全程无需修改业务代码。

微服务中的服务网格如何实现双向 tls?

服务网格通过在每个服务实例旁部署边车代理(Sidecar Proxy),自动处理服务间通信的安全性,双向 TLS(mTLS)正是在这种架构下实现的。整个过程对应用透明,无需修改业务代码。

边车代理接管通信

在服务网格中(如 Istio),每个服务都伴随一个边车代理(如 Envoy)。所有进出服务的流量都会经过这个代理。代理之间可以协商加密通道,从而实现 mTLS。

  • 服务 A 发起请求时,其边车代理自动拦截 outbound 流量
  • 目标服务 B 的边车代理接收 inbound 流量
  • 两个边车之间建立 TLS 连接,验证彼此身份证书

证书与密钥管理

服务网格控制平面(如 Istio 的 Citadel)负责签发和分发短期证书。

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  • 每个工作负载获得唯一的工作负载证书(基于 SPIFFE ID)
  • 证书定期轮换,提升安全性
  • 密钥和证书通过安全通道注入到边车代理中,不暴露给应用

自动协商 mTLS

当两个边车代理建立连接时,执行标准的 TLS 握手,并交换证书进行双向验证。

  • 客户端代理发送自己的证书并验证服务端证书
  • 服务端代理同样验证客户端证书的有效性和信任链
  • 只有双方都通过验证,连接才会建立
  • 一旦建立,数据在传输过程中全程加密

策略控制与渐进启用

mTLS 可以通过配置策略按命名空间或服务逐步启用。

  • 使用 DestinationRule 配置是否启用 mTLS
  • 支持 STRICT、PERMISSIVE 等模式,便于迁移
  • 例如:允许旧服务明文通信,新服务强制 mTLS

基本上就这些。服务网格把 mTLS 的复杂性封装在基础设施层,开发者只需关注业务逻辑,安全通信由平台自动保障。

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