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seichi_infra / terraform

Terraform で管理しているインフラの設定をまとめているディレクトリです。

管理しているリソース

2022/06/04現在、Terraform 管理下にある設定および定義は以下の通りです。ドキュメントは古くなっている可能性があるため、詳細はこのディレクトリ内にある各 .tf ファイルを参照してください。

  • GitHub
    • Teamsの定義
    • Repositoryの設定
  • Cloudflare
    • Access Apllicationのアクセス制御設定
    • Edge証明書の設定
    • Page ruleの設定
    • DNS設定
  • オンプレ環境の k8s クラスタ上の一部リソースの管理
    • 現時点では Secret リソースと Namespace リソースだけ Terraform で管理している

GitHub Actions + Terraform Cloud での実行

当リポジトリでは、 Terraform の実行(plan / apply)を Terraform Cloud に完全に移譲せずに、

  • 実行は GitHub Actions ワークフローにて
  • Terraform の実インフラに関する知識が集約されている .tfstate の保存及び同期を Terraform Cloud にて

行っています。

次の二つのサブセクションでは、何故すべてを Terraform Cloud で実行せずにこのような構成が行われているか、についての理由を述べます。

背景にある問題

整地鯖では、万が一Kubernetesクラスタが破損状態に陥って再構築する必要があっても 問題なく各種シークレット等をクラスタに再度流し込めるよう、Terraformが走る環境にシークレット値を登録しておいて、 Kubernetes providerの kubernetes_secret リソースでシークレット値をクラスタに注入しています。

ところで、クラスタがオンプレ環境に設置してあるため、以下のような要件が存在します：

  • TerraformがAPIサーバーに HTTPS で到達できなければならない
  • しかしながら、ルーターにポート解放の設定をしてルーターのグローバルIPアドレスでアクセスする、という構造にはしたくない
    • ルーターの設定変更は現状 unchama しかできないので、そもそもその設定にあまり依存したくない
    • 整地鯖への接続経路は極力プロキシを通して、グローバルIPアドレスを秘匿できるようにしておきたい
      • DDoS攻撃などで帯域が食いつぶされて、管理画面に unchama 以外到達できない、という状況を避けたいため

この一見矛盾するように思える要件は、実は

  • Cloudflare Tunnel等のingress設定をどこにも行う必要が無いプロキシを利用し、
  • CloudflareがIPを公開しないことを信頼する

ことで解決できます。

しかしながら、kubectl はクライアント証明書によってAPIサーバーに対して認証/接続を行うことになっています。 よって、Terraform の Kubernetes provider を HTTPS で API サーバーに繋げるためには、サーバーが、

  1. 「クラスタのCA証明書によって署名された」、「APIサーバーのアドレスに対する証明書」を、
  2. 「クラスタのCA証明書によって署名された」、「クライアントの同一性を証明する証明書」と
  3. 「トランスポート層のプロトコル(TLS handshake)で」

クライアントと交換する必要があります(このうち、「クラスタのCA証明書」と、「それで署名されたクライアント証明書の鍵ペア」はクラスタセットアップ時に .kubeconfig に書き出すことができます。これら二つの値を Terraform variable(後述) に入力して Terraform を実行することで、Terraform が Kubernetes provider にこれらの接続情報を入力できるようになっています)。

Cloudflare Tunnel を利用する場合、Cloudflare のサーバーに接続しに行くクライアントは、(Cloudflare Enterprise Planを利用していない限りは) Cloudflare によって署名された edge certificate であり、上記のような鍵交換が実現することはありません。

上記問題の解決アプローチについて

上記の問題を解決するために、まず

  • クラスタの証明局が発行する API サーバーの証明書の SAN (Subject Alternative Names) に k8s-api.onp-k8s.admin.local-tunnels.seichi.click を入れるようにする
  • Cloudflare の DNS 設定により、k8s-api.onp-k8s.admin.local-tunnels.seichi.click が 127.0.0.1 (ループバックアドレス) を向くようにする

の二つの設定を行っています。

これらの設定を行ったうえで、Terraform を実行するマシン上で cloudflared access によりトンネルへの入口を用意し、 Kubernetes API サーバーまで TCP 通信ができるようにすると、k8s-api.onp-k8s.admin.local-tunnels.seichi.click:<PORT> を kubectl のホストに指定するだけで、クライアント証明で認証された HTTPS 通信を API サーバーと行えるようになります。

このセットアップの概要は以下の図にまとめられています。

クラスタAPIを外部公開する仕組みの構成図

このセットアップを実現するためには、 terraform apply 等を実行するマシン上で cloudflared access によるトンネルが作成される必要があります。Terraform Cloud 上ではそのような設定 (apply / plan の前後で追加のコマンドを走らせるといった指定) は 2022/06/04 現在では不可能であるため、 GitHub Actions ワークフロー上で実現し、Terraform Cloudには .tfstate の管理だけを任せています。

GitHub Actions から渡される Terraform variableについて

GitHub Actions ワークフロー上で Terraform を実行する都合上、 Terraform の variable は GitHub Actions Secret を元に生成したものを環境変数経由で terraform CLI に流し込んでいます。

これは以下に示す手順で行っており、 Terraform CLI には小文字化された変数しか variable として入力されないため、Terraform variableを新規に追加する場合は、すべて小文字のスネークケースにて定義するよう注意してください。

GitHub Actions Secret を環境変数に変換する手順

Terraform は TF_VAR_* の形をした環境変数を用いて variable への入力を作成します(参考)。GitHub Actions Secret と環境変数の間には

  • GitHub Actions Secret は case insensitive
  • 環境変数、及び Terraform variable は case sensitive

という差異があります。

そのため、TF_VAR_(\w+) の形をした GitHub Actions Secret のキーとその値のペアをすべて列挙したうえで、各ペアについて、

  1. キー TF_VAR_(\w+) から $1 の部分を取り出し、$1 を小文字化したものを lower_var_name とする
  2. TF_VAR_${lower_var_name} という名前の環境変数に Secret 値をセットする

のステップを繰り返したのち、 terraform CLI を実行するようにしています。

Terraform Variable の一覧について

Terraform の実行に必要な variable については、main.tfを参照してください。