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传输中的加密

TLS（传输层安全）是一种确保通信安全的加密协议。Milvus 代理使用 TLS 单向和双向验证。

本主题将介绍如何在 Milvus 代理中启用 TLS，用于 gRPC 和 RESTful 流量。

TLS 和用户身份验证是两种不同的安全方法。如果在 Milvus 系统中同时启用了用户身份验证和 TLS，则需要提供用户名、密码和证书文件路径。有关如何启用用户身份验证的信息，请参阅验证用户访问。

创建自己的证书

前提条件

确保已安装 OpenSSL。如果尚未安装，请先构建并安装OpenSSL。

openssl version

如果未安装 OpenSSL。可在 Ubuntu 中使用以下命令安装。

sudo apt install openssl

创建文件

  1. 创建gen.sh 文件。
mkdir cert && cd cert
touch gen.sh
  1. 将以下脚本复制到gen.sh 。

有必要在gen.sh 文件中配置CommonName 。CommonName 指的是客户端在连接时应指定的服务器名称。

gen.sh

#!/usr/bin/env sh
# your variables
Country="US"
State="CA"
Location="Redwood City"
Organization="zilliz"
OrganizationUnit="devops"
CommonName="localhost"
ExpireDays=3650 # 10 years

# generate private key for ca, server and client
openssl genpkey -quiet -algorithm rsa:2048 -out ca.key
openssl genpkey -quiet -algorithm rsa:2048 -out server.key
openssl genpkey -quiet -algorithm rsa:2048 -out client.key

# create a new ca certificate
openssl req -x509 -new -nodes -key ca.key -sha256 -days 36500 -out ca.pem \
  -subj "/C=$Country/ST=$State/L=$Location/O=$Organization/OU=$OrganizationUnit/CN=$CommonName"

# prepare extension config for signing certificates
echo '[v3_req]
basicConstraints = CA:FALSE
keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment
extendedKeyUsage = serverAuth
subjectAltName = @alt_names
[alt_names]
DNS = '$CommonName > openssl.cnf

# sign server certificate with ca
openssl req -new -key server.key\
  -subj "/C=$Country/ST=$State/L=$Location/O=$Organization/OU=$OrganizationUnit/CN=$CommonName"\
  | openssl x509 -req -days $ExpireDays -out server.pem -CA ca.pem -CAkey ca.key -CAcreateserial \
    -extfile ./openssl.cnf -extensions v3_req

# sign client certificate with ca
openssl req -new -key client.key\
  -subj "/C=$Country/ST=$State/L=$Location/O=$Organization/OU=$OrganizationUnit/CN=$CommonName"\
  | openssl x509 -req -days $ExpireDays -out client.pem -CA ca.pem -CAkey ca.key -CAcreateserial \
    -extfile ./openssl.cnf -extensions v3_req

gen.sh 文件中的变量对创建证书签名请求文件的过程至关重要。前五个变量是基本的签名信息，包括国家、州、地点、组织、组织单位。在配置CommonName 时需要谨慎，因为它将在客户端与服务器通信时进行验证。

运行gen.sh 生成证书

运行gen.sh 文件创建证书。

chmod +x gen.sh
./gen.sh

将创建以下七个文件：ca.key,ca.pem,ca.srl,server.key,server.pem,client.key,client.pem 。

请确保ca.key,ca.pem,ca.srl 安全，以便以后更新证书。server.key 和server.pem 文件由服务器使用，而client.key 和client.pem 文件由客户端使用。

更新证书（可选）

如果您想在某些情况下更新证书，例如证书即将过期，可以使用以下脚本。

您的工作目录中需要ca.key,ca.pem,ca.srl 。

renew.sh

#!/usr/bin/env sh
# your variables
Country="US"
State="CA"
Location="Redwood City"
Organization="zilliz"
OrganizationUnit="devops"
CommonName="localhost"
ExpireDays=3650 # 10 years

# generate private key for ca, server and client
openssl genpkey -quiet -algorithm rsa:2048 -out server.key
openssl genpkey -quiet -algorithm rsa:2048 -out client.key

# prepare extension config for signing certificates
echo '[v3_req]
basicConstraints = CA:FALSE
keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment
extendedKeyUsage = serverAuth
subjectAltName = @alt_names
[alt_names]
DNS = '$CommonName > openssl.cnf

# sign server certificate with ca
openssl req -new -key server.key\
  -subj "/C=$Country/ST=$State/L=$Location/O=$Organization/OU=$OrganizationUnit/CN=$CommonName"\
  | openssl x509 -req -days $ExpireDays -out server.pem -CA ca.pem -CAkey ca.key -CAcreateserial \
    -extfile ./openssl.cnf -extensions v3_req

# sign client certificate with ca
openssl req -new -key client.key\
  -subj "/C=$Country/ST=$State/L=$Location/O=$Organization/OU=$OrganizationUnit/CN=$CommonName"\
  | openssl x509 -req -days $ExpireDays -out client.pem -CA ca.pem -CAkey ca.key -CAcreateserial \
    -extfile ./openssl.cnf -extensions v3_req

运行renew.sh 文件创建证书。

chmod +x renew.sh
./renew.sh

使用 TLS 设置 Milvus 服务器

本节概述了使用 TLS 加密配置 Milvus 服务器的步骤。

为 Docker Compose 设置

1.修改 Milvus 服务器配置

要启用外部 TLS，请在milvus.yaml 文件中添加以下配置：

proxy:
  http:
    # for now milvus do not support config restful on same port with grpc
    # so we set to 8080, grpc will still use 19530
    port: 8080 
tls:
  serverPemPath: /milvus/tls/server.pem
  serverKeyPath: /milvus/tls/server.key
  caPemPath: /milvus/tls/ca.pem

common:
  security:
    tlsMode: 1

参数：

  • serverPemPath:服务器证书文件的路径。
  • serverKeyPath:服务器密钥文件的路径。
  • caPemPath:CA 证书文件的路径。
  • tlsMode:外部服务的 TLS 模式。有效值：
    • 1:单向验证，即只有服务器需要证书，客户端验证证书。该模式要求服务器端提供server.pem 和server.key ，客户端提供server.pem 。
    • 2:双向验证：服务器和客户端都需要证书才能建立安全连接。这种模式要求服务器端使用server.pem 、server.key 和ca.pem ，客户端使用client.pem 、client.key 和ca.pem 。

要启用内部 TLS，请在milvus.yaml 文件中添加以下配置：

internaltls:
  serverPemPath: /milvus/tls/server.pem
  serverKeyPath: /milvus/tls/server.key
  caPemPath: /milvus/tls/ca.pem

common:
  security:
    internaltlsEnabled: true

参数：

  • serverPemPath:服务器证书文件的路径。
  • serverKeyPath:服务器密钥文件的路径。
  • caPemPath:CA 证书文件的路径。
  • internaltlsEnabled:是否启用内部 TLS。目前只支持单向 TLS。

2.将证书文件映射到容器

准备证书文件

在与docker-compose.yaml 相同的目录下新建一个名为tls 的文件夹。将server.pem 、server.key 和ca.pem 复制到tls 文件夹。将它们放在如下目录结构中：

├── docker-compose.yml
├── milvus.yaml
└── tls
     ├── server.pem
     ├── server.key
     └── ca.pem

更新 Docker Compose 配置

编辑docker-compose.yaml 文件，在容器内映射证书文件路径，如下所示：

  standalone:
    container_name: milvus-standalone
    image: milvusdb/milvus:latest
    command: ["milvus", "run", "standalone"]
    security_opt:
    - seccomp:unconfined
    environment:
      ETCD_ENDPOINTS: etcd:2379
      MINIO_ADDRESS: minio:9000
    volumes:
      - ${DOCKER_VOLUME_DIRECTORY:-.}/volumes/milvus:/var/lib/milvus
      - ${DOCKER_VOLUME_DIRECTORY:-.}/tls:/milvus/tls
      - ${DOCKER_VOLUME_DIRECTORY:-.}/milvus.yaml:/milvus/configs/milvus.yaml
使用 Docker Compose 部署 Milvus

执行以下命令部署 Milvus：

sudo docker compose up -d

为 Milvus 操作符进行设置

将证书文件放到工作目录中。目录结构应如下所示：

├── milvus.yaml (to be created later)
├── server.pem
├── server.key
└── ca.pem

创建一个包含证书文件的密文：

kubectl create secret generic certs --from-file=server.pem --from-file=server.key --from-file=ca.pem

要启用外部 TLS，请在milvus.yaml 文件中添加以下配置：

apiVersion: milvus.io/v1beta1
kind: Milvus
metadata:
  name: my-release
spec:
  config:
    proxy:
      http:
        # for now not support config restful on same port with grpc
        # so we set to 8080, grpc will still use 19530
        port: 8080 
    common:
      security:
        tlsMode: 1 # tlsMode for external service 1 for one-way TLS, 2 for Mutual TLS, 0 for disable
    tls:
      serverPemPath: /certs/server.pem
      serverKeyPath: /certs/server.key
      caPemPath: /certs/ca.pem
  components:
    # mount the certs secret to the milvus container
    volumes:
      - name: certs
        secret:
          secretName: certs
    volumeMounts:
      - name: certs
        mountPath: /certs
        readOnly: true

要启用内部 TLS，请在milvus.yaml 文件中添加以下配置：

切记用证书中的 CommonName 替换internaltls.sni 字段。

apiVersion: milvus.io/v1beta1
kind: Milvus
metadata:
  name: my-release
spec:
  config:
    proxy:
      http:
        # for now not support config restful on same port with grpc
        # so we set to 8080, grpc will still use 19530
        port: 8080 
    common:
      security:
        internaltlsEnabled: true # whether to enable internal tls
    # Configure tls certificates path for internal service
    internaltls:
      serverPemPath: /certs/server.pem
      serverKeyPath: /certs/server.key
      caPemPath: /certs/ca.pem
      sni: localhost # the CommonName in your certificates
  components:
    # mount the certs secret to the milvus container
    volumes:
      - name: certs
        secret:
          secretName: certs
    volumeMounts:
      - name: certs
        mountPath: /certs
        readOnly: true

创建 Milvus CR：

kubectl create -f milvus.yaml

设置为 Milvus Helm

将证书文件放入工作目录。目录结构应如下所示：

├── values.yaml (to be created later)
├── server.pem
├── server.key
└── ca.pem

创建一个包含证书文件的密文：

kubectl create secret generic certs --from-file=server.pem --from-file=server.key --from-file=ca.pem

要启用外部 TLS，请在values.yaml 文件中添加以下配置：

extraConfigFiles:
  user.yaml: |+
    proxy:
      http:
        # for now not support config restful on same port with grpc
        # so we set to 8080, grpc will still use 19530
        port: 8080 
    common:
      security:
        tlsMode: 1 # tlsMode for external service 1 means set to 2 to enable Mutual TLS
    # Configure tls certificates path for external service
    tls:
      serverPemPath: /certs/server.pem
      serverKeyPath: /certs/server.key
      caPemPath: /certs/ca.pem
# mount the certs secret to the milvus container
volumes:
  - name: certs
    secret:
      secretName: certs
volumeMounts:
  - name: certs
    mountPath: /certs
    readOnly: true

要启用内部 TLS，请在values.yaml 文件中添加以下配置：

切记用证书中的 CommonName 替换internaltls.sni 字段。

extraConfigFiles:
  user.yaml: |+
    common:
      security:
        internaltlsEnabled: true # whether to enable internal tls
    # Configure tls certificates path for internal service
    internaltls:
      serverPemPath: /certs/server.pem
      serverKeyPath: /certs/server.key
      caPemPath: /certs/ca.pem
      sni: localhost
# mount the certs secret to the milvus container
volumes:
  - name: certs
    secret:
      secretName: certs
volumeMounts:
  - name: certs
    mountPath: /certs
    readOnly: true

创建 milvus 版本：

helm repo add milvus https://zilliztech.github.io/milvus-helm/
helm repo update milvus
helm install my-release milvus/milvus -f values.yaml

验证已启用内部 TLS

很难直接验证内部 TLS。你可以检查 Milvus 日志，查看内部 TLS 是否已启用。

在 Milvus 日志中，如果启用了内部 TLS，你应该看到以下信息：

[...date time...] [INFO] [utils/util.go:56] ["Internal TLS Enabled"] [value=true]

使用 TLS 连接到 Milvus 服务器

对于 SDK 交互，根据 TLS 模式使用以下设置。

单向 TLS 连接

提供server.pem 的路径，并确保server_name 与证书中配置的CommonName 匹配。

from pymilvus import MilvusClient

client = MilvusClient(
    uri="https://localhost:19530",
    secure=True,
    server_pem_path="path_to/server.pem",
    server_name="localhost"
)

双向 TLS 连接

提供client.pem 、client.key 和ca.pem 的路径，并确保server_name 与证书中配置的CommonName 匹配。

from pymilvus import MilvusClient

client = MilvusClient(
    uri="https://localhost:19530",
    secure=True,
    client_pem_path="path_to/client.pem",
    client_key_path="path_to/client.key",
    ca_pem_path="path_to/ca.pem",
    server_name="localhost"
)

更多信息请参阅example_tls1.py和example_tls2. py。

使用 TLS 连接到 Milvus RESTful 服务器

对于 RESTful API，可以使用curl 命令检查 TLS。

单向 TLS 连接

curl --cacert path_to/ca.pem https://localhost:8080/v2/vectordb/collections/list

双向 TLS 连接

curl --cert path_to/client.pem --key path_to/client.key --cacert path_to/ca.pem https://localhost:8080/v2/vectordb/collections/list

翻译自DeepL

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