GKEにおけるAlpha機能の設定について

このブログシリーズ 「クラウドセキュリティ 実践集」 では、一般的なセキュリティ課題を取り上げ、「なぜ危険なのか？」 というリスクの解説から、 「どうやって直すのか？」 という具体的な修復手順（コンソール、Google Cloud CLI、Terraformなど）まで、分かりやすく解説します。

この記事では、GKEクラスタでAlpha機能が有効化されている場合の重大なセキュリティリスクと実践的な対策方法を解説します。Alpha機能は実験的な機能であり、本番環境での使用は重大なセキュリティリスクとサービス中断のリスクを伴います。特に、Alpha機能が有効なクラスタは作成から30日後に自動的に削除されるため、データ損失の重大なリスクがあります。

ポリシーの説明

GKEのAlpha機能は、実験的なKubernetes APIやプレリリース機能を提供する早期アクセスプログラムです。これらの機能は本番環境での使用を想定しておらず、以下の重要な制限があります：

• セキュリティ更新の欠如: セキュリティパッチやバグフィックスが提供されません
• 30日での自動削除: Alpha機能が有効なクラスタは作成から30日後に自動的に削除されます
• アップグレード不可: クラスタのバージョンアップグレードができません
• SLA対象外: Google CloudのSLAが適用されず、サポートも限定的です
• 自動修復・自動アップグレード機能の無効化: ノードの自動修復機能が利用できません

リスク

GKEクラスタでAlpha機能を有効化した場合、以下の重大なセキュリティリスクが発生します：

1. セキュリティ更新の欠如: Alphaクラスタはセキュリティパッチを受け取らず、発見された脆弱性が修正されません。これにより、既知の脆弱性を悪用した攻撃のリスクが高まります
2. 自動修復・アップグレードの無効化: ノードの自動修復や自動アップグレードが利用できず、セキュリティの脆弱性が蓄積します。障害が発生したノードも手動で修復する必要があります
3. 30日での自動削除: クラスタが作成から30日後に警告なしに自動的に削除され、全てのデータとワークロードが失われます。バックアップも含めて完全に削除されます
4. SLAの非適用: アップタイム、サポート、パフォーマンスの保証がなく、セキュリティインシデント対応も期待できません。Google Cloudサポートも限定的です
5. 安定性の欠如: 予告なく破壊的変更が行われる可能性があり、APIの互換性も保証されません。これによりアプリケーションが突然動作しなくなるリスクがあります
6. コンプライアンス違反: 多くのセキュリティ基準（CIS、PCI DSS、ISO 27001等）では、サポートされていないソフトウェアの使用を禁止しています

修復方法

コンソールでの修復手順

Google Cloud コンソールを使用して、Alpha機能の状態を確認し、必要に応じて対策を実施します。

Alpha機能の確認手順:

1. Cloud Shellを開きます
2. 以下のコマンドでクラスタのAlpha機能状態を確認します：

# リージョナルクラスタの場合
gcloud container clusters describe [CLUSTER_NAME] --region=[REGION] --format="value(enableKubernetesAlpha)"

# ゾーナルクラスタの場合
gcloud container clusters describe [CLUSTER_NAME] --zone=[ZONE] --format="value(enableKubernetesAlpha)"

# 全クラスタを一括で確認する場合
gcloud container clusters list --format="table(name,location,enableKubernetesAlpha)" --filter="enableKubernetesAlpha=true"

 

1. 結果が「True」の場合、Alpha機能が有効になっています
2. Alpha機能が有効な場合、以下の対策を即座に実施します：
   • 重要: Alphaクラスタは無効化できないため、新しいクラスタへの移行が唯一の解決策です
   • 本番ワークロードを別の安定したクラスタに移行
   • 新しいクラスタを作成（コンソールから作成したクラスタはデフォルトでAlpha機能が無効）
   • データとアプリケーションを新しいクラスタに移行
   • 移行完了後、Alphaクラスタを削除

新しいクラスタの作成手順:

1. Google Cloud Consoleで「Kubernetes Engine」→「クラスタ」に移動
2. 「作成」をクリック
3. 「GKE Standard」または「GKE Autopilot」を選択
   • 推奨: GKE Autopilotを選択（セキュリティベストプラクティスが自動適用）
4. 必要な設定を行い「作成」をクリック
   • コンソールから作成されるクラスタはAlpha機能が自動的に無効化されます
   • 重要: CLIで作成する場合は、-enable-kubernetes-alphaフラグを絶対に使用しないでください

既存ワークロードの移行手順:

# 1. 既存クラスタからアプリケーション設定をエクスポート
gcloud container clusters get-credentials [ALPHA_CLUSTER_NAME] --zone=[ZONE]
kubectl get all,cm,secret,pvc -A -o yaml > workload-backup.yaml

# 2. 新しいクラスタに接続
gcloud container clusters get-credentials [NEW_CLUSTER_NAME] --zone=[ZONE]

# 3. ワークロードを新クラスタに適用
kubectl apply -f workload-backup.yaml

# 4. 移行確認後、Alphaクラスタを削除
gcloud container clusters delete [ALPHA_CLUSTER_NAME] --zone=[ZONE]

 

Terraformでの修復手順

GKEクラスタでAlpha機能を明示的に無効化するTerraformコードと、主要な修正ポイントを説明します。

# GKEクラスタの作成（Alpha機能を明示的に無効化）
resource "google_container_cluster" "production_cluster" {
  name     = "production-gke-cluster"
  location = var.region

  # Alpha機能を明示的に無効化（必須設定）
  # この設定により、実験的機能が無効化され、本番環境での安定性が確保されます
  enable_kubernetes_alpha = false

  # 本番環境向けの推奨設定
  initial_node_count       = 1
  remove_default_node_pool = true

  # プライベートクラスタの設定（セキュリティ強化）
  private_cluster_config {
    enable_private_nodes    = true
    enable_private_endpoint = false
    master_ipv4_cidr_block  = "10.0.0.0/28"
  }

  # ワークロードアイデンティティの有効化
  workload_identity_config {
    workload_pool = "${var.project_id}.svc.id.goog"
  }

  # セキュリティ設定
  master_authorized_networks_config {
    cidr_blocks {
      cidr_block   = var.authorized_networks
      display_name = "Authorized networks"
    }
  }

  # メンテナンスポリシー
  maintenance_policy {
    daily_maintenance_window {
      start_time = "03:00"
    }
  }

  # アドオンの設定
  addons_config {
    horizontal_pod_autoscaling {
      disabled = false
    }
    http_load_balancing {
      disabled = false
    }
    network_policy_config {
      disabled = false
    }
  }
}

# ノードプールの作成（自動アップグレード・修復を有効化）
resource "google_container_node_pool" "primary_nodes" {
  name       = "primary-node-pool"
  location   = var.region
  cluster    = google_container_cluster.production_cluster.name
  node_count = var.node_count

  # 自動管理機能の有効化（Alpha機能とは逆の設定）
  management {
    auto_repair  = true
    auto_upgrade = true
  }

  node_config {
    preemptible  = false
    machine_type = var.machine_type

    # サービスアカウントの設定
    service_account = google_service_account.gke_nodes.email
    oauth_scopes = [
      "<https://www.googleapis.com/auth/logging.write>",
      "<https://www.googleapis.com/auth/monitoring>",
      "<https://www.googleapis.com/auth/devstorage.read_only>"
    ]

    # セキュリティ設定
    shielded_instance_config {
      enable_secure_boot          = true
      enable_integrity_monitoring = true
    }

    # ワークロードアイデンティティ
    workload_metadata_config {
      mode = "GKE_METADATA"
    }
  }
}

# 既存のAlphaクラスタからの移行を支援する出力
output "migration_commands" {
  value = <<-EOT
    # 警告: Alphaクラスタは30日で自動削除されます。速やかに移行してください。

    # 既存のAlphaクラスタからデータを移行するためのコマンド:

    # 1. 既存クラスタの設定をエクスポート（システムリソースを除外）
    kubectl config use-context [OLD_CLUSTER_CONTEXT]
    kubectl get all,cm,secret,pvc,ing --all-namespaces -o yaml \
      | grep -v "kubernetes.io/service-account-token" \
      > cluster-resources.yaml

    # 2. 永続ボリュームのバックアップ（必要に応じて）
    kubectl get pv -o yaml > persistent-volumes.yaml

    # 3. 新しいクラスタに切り替え
    gcloud container clusters get-credentials ${google_container_cluster.production_cluster.name} --region ${var.region}

    # 4. リソースを新しいクラスタに適用
    kubectl apply -f cluster-resources.yaml

    # 5. 移行後の確認
    kubectl get pods --all-namespaces | grep -v Running

    # 6. 移行完了後、古いAlphaクラスタを削除
    # gcloud container clusters delete [OLD_CLUSTER_NAME] --zone=[ZONE]
  EOT
}

# Alphaクラスタ検出スクリプト
output "alpha_cluster_detection_script" {
  value = <<-EOT
    #!/bin/bash
    # プロジェクト内の全Alphaクラスタを検出するスクリプト

    echo "Checking for Alpha-enabled GKE clusters..."
    gcloud container clusters list --format="table(name,location,enableKubernetesAlpha)" \
      --filter="enableKubernetesAlpha=true"

    # Alphaクラスタの詳細情報を取得
    for cluster in $(gcloud container clusters list --filter="enableKubernetesAlpha=true" --format="value(name,location)" | tr '\t' ':'); do
      name=$(echo $cluster | cut -d: -f1)
      location=$(echo $cluster | cut -d: -f2)
      echo "\nAlpha cluster found: $name in $location"
      echo "Creation time: $(gcloud container clusters describe $name --location=$location --format='value(createTime)')"
      echo "WARNING: This cluster will be auto-deleted 30 days after creation!"
    done
  EOT
}

 

修復の確認方法

新しいクラスタでAlpha機能が無効化されていることを確認します：

# 新しいクラスタのAlpha機能状態を確認
gcloud container clusters describe [NEW_CLUSTER_NAME] --zone=[ZONE] --format="value(enableKubernetesAlpha)"
# 出力が「False」または空白であることを確認

# ノードの自動修復・自動アップグレードが有効であることを確認
gcloud container node-pools describe [NODE_POOL_NAME] \
  --cluster=[CLUSTER_NAME] \
  --zone=[ZONE] \
  --format="table(management.autoRepair,management.autoUpgrade)"
# 両方がTrueであることを確認

# クラスタのバージョンアップグレードが可能であることを確認
gcloud container get-server-config --zone=[ZONE] --format="json" | jq '.validMasterVersions'

 

最後に

この記事では、GKEクラスタでAlpha機能が有効化されている場合のリスクと対策を解説しました。

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参考情報

公式ドキュメント

• Google Cloud – GKE クラスタのタイプとモード
• Google Cloud – GKE Alpha クラスタの制限事項
• Google Cloud – GKE クラスタのアップグレード
• Google Cloud – GKE の自動修復機能

ベストプラクティス

• Google Cloud – GKE の本番環境ベストプラクティス
• Google Cloud – GKE セキュリティのベスト プラクティス
• Google Cloud – GKE Autopilot モード