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MySQL/MariaDB Server SSH Over Tunneling

클라이언트에서 원격 서버 MySQL DB server 접속시 SSH turnneling 을 이용할 수 있다.

  1. ssh tunneling 이해
  2. SSHTunnelForwarder 클래스
  3. HeidiSQL ssh tunnel 사용

ssh tnnneling 이해

비 암호화된 통신을 지원하는 원격 프로그램이 암호화된 통신을 지원하는 ssh 를 사용해서 원격지에 접속이 가능하게 한다. 직접 TLS/SSL 구현을 하지 않더라도 SSL 로 암호화된 통신 채널을 통해 안전하게 프로그램을 사용할 수 있다.

터널링은 아래 같이 SSH 서버를 통해서 원격지에서 SSH 통신을 지원한다.

링크 참고2 의 그림

MySQL client 에서 Database server 포트 3306으로 직접 접속하지 않고 ssh 를 이용해 원격 서버에 연결하고 원격 서버 내부에서 mysql server 에 접속해 사용하게 해준다.

SSHTunnelForwarder 이용 tunneling 사용

sshtunnel 모듈이 필요하다.

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> pip install pymysql
> pip install sshtunnel
> pip install paramiko

시나리오

다음 2개의 시나리오는 참조 링크 3 의 공식문서에 있는 내용이다.

사례1) 사용자가 8080 웹 서비스에 연결할 필요가 있을 때 22번 포트로만 연결가능할 때

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-------------+              |               +----------+
    LOCAL    |              |               |  REMOTE  | :22 SSH
    CLIENT   | <== SSH ========> |  SERVER  | :8080 web service
-------------+              |               +----------+
                            |
                         FIREWALL (only port 22 is open)

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사례2) SSH server 가 허용하는 경우.

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-------------+              |    +----------+               +---------
    LOCAL    |              |    |  REMOTE  |               | PRIVATE
    CLIENT   | <== SSH ========> |  SERVER  | <== local ==> | SERVER
-------------+              |    +----------+               +---------
                            |
                         FIREWALL (only port 443 is open)

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DB접속 정보

sshtunnel 패키지를 사용한다. DB 접속 정보를 외부 json 파일에서 얻어온다고 가정한다.

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import json
from pathlib import Path

import sqlalchemy as sqla
from sqlalchemy import text
import pymysql

import pandas as pd
import numpy as np

ROOT_PATH = Path.home()

with open( ROOT_PATH / Path('.api_keys/secret_keys.json')) as f:
    secrets = json.loads(f.read())

DB_USER, DB_PW = secrets['lecture']['userid'], secrets['lecture']['password']
SERVER24_USER, SERVER24_PW = secrets['DBSERVER']['userid'], secrets['DBSERVER']['password']

SSHTunnelForwarder 사용

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SSHTunnelForwarder((HOST_IP, SSH_PORT),
                    ssh_username='USER_ID',
                    ssh_pkey='SSH_KEY',
                    remote_bind_address=('127.0.0.1', 3306))

  • ssh_address_or_host:

    • tuple 형태나 string 형태로 설정할 수 있으며, 위와같이 키워드를 생략할 수 있습니다.
    • 튜플형식: (호스트주소, 포트) 함께 정의
    • 문자열 형식: 호스트 주소 설정 (ssh_port 키워드도 별도로 설정해줘야 합니다.)
      • ~/.ssh/config 에 설정한 Host

  • ssh_port: ssh 서비스 포트

  • ssh_username: ssh 연결에 사용될 인증된 사용자

  • ssh_password: ssh 연결에 사용될 사용자의 접속 비밀번호
    보안을 위해 비밀번호를 설정하는 것보다는 private key을 사용하는 것을 권장합니다.

  • ssh_pkey: ssh 연결에 사용될 private key 파일 혹은 paramiko.pkey.PKey

  • remote_bind_address: (호스트주소, 포트) 튜플 형식. ssh 연결을 통해 접속한 원격 서버에서 접속할 private server 접속 정보.

with 구문과 사용

SSHTunnelForwarder 클래스에 __enter__, __exit__ magic method가 정의되어 with 구문과 함께 사용한다.

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with sshtunnel.SSHTunnelForwarder(
        (_host, _ssh_port),
        ssh_username=_username,
        ssh_password=_password,
        remote_bind_address=(_remote_bind_address, _remote_mysql_port),
        local_bind_address=(_local_bind_address, _local_mysql_port)
) as tunnel:
    connection = mysql.connector.connect(
        user=_db_user,
        password=_db_password,
        host=_local_bind_address,
        database=_db_name,
        port=_local_mysql_port)

Windows 경우 보안 경고를 확인!

윈도우즈에서 파이썬 코드에서 SSHTunnelForwarder 를 처음 사용시 아래 같이 경고를 만난다.

사례1

사례1 로 접속하는 방법이 전형적인 터널링 구현이다. SSHTunnelForwarder을 with 구문과 함께 쓸 수 있다.

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import pymysql
from sshtunnel import SSHTunnelForwarder

with SSHTunnelForwarder(('DBSERVER', 2020),
                        ssh_username=SERVER24_USER,
                        ssh_password=SERVER24_PW,
                        remote_bind_address=('127.0.0.1', 3306), ) as tunnel:

    # connect MySQL like local
    with pymysql.connect(
        host='127.0.0.1', #(local_host)
        user=DB_USER,
        passwd=DB_PW,
        db='lecture',
        charset='utf8',
        port=tunnel.local_bind_port, # ssh로 접속한 클라이언트 포트
        cursorclass=pymysql.cursors.DictCursor) as conn:
            with conn.cursor() as cur:
                sql = "show tables;"
                cur.execute(sql)
                print(sql)
                results = cur.fetchall()
                print(results)
                for result in results:
                    print(result)

터널링을 통해서 SQL Query가 잘 진행된다.

사례2) ssh_pkey 사용 (실패)

기록을 위해 남긴다. 잘 안되는 코드이다.

사례2 같이 직접 서버에 접근이 안되는 경우 ssh key pair 를 사용할 수 있다.

사용자 아이디, 패스워드 형식에서 패스워드를 직접 코드 등에 입력하기 보다 private key 쌍을 사용하면 좀 더 보안에 안전하다.

ssh-keygen 으로 생성한 공개키를 DB 서버의 ssh/authorized_keys`` 파일에 id_rsa.pub 내용을 ssh-copy-id또는scp` 명령으로 서버에 복사한다.

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> ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub username@jump_server_host -p ssh_port

scp 를 사용해도 좋다

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> scp -P 2020 .\.ssh\id_rsa qkboo@DBSERVER:~/auth_key
#복사한 공개키를 `.ssh/authorized_keys` 에 추가한다.
> cat auth_key >> .ssh/authorized_keys

SSHTunnelForwarder 에서 ssh_pkey 에 비밀키를 지정해 준다.

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with SSHTunnelForwarder(('DBSERVER', 2020),
                        ssh_username='qkboo',
                        ssh_pkey='~/.ssh/id_rsa',
                        remote_bind_address=('127.0.0.1', 3306)) as tunnel:

    print( tunnel.ssh_host_key )
    print( tunnel.local_bind_address )
    print( tunnel._remote_binds )
    
    # connect MySQL like local
    with pymysql.connect(
        host='127.0.0.1', #(local_host)
        user='user1',
        passwd='012345',
        db='lecture',
        charset='utf8',
        port=3306,
        # port=tunnel.local_bind_port,
        cursorclass=pymysql.cursors.DictCursor) as conn:
            with conn.cursor() as cur:
                sql = "show tables;"
                cur.execute(sql)
                print(sql)
                results = cur.fetchall()
                print(results)
                for result in results:
                    print(result)

SQLAlchemy engine 생성하기

SQLAlchemy 의 engine 을 생성할 수 있다. with 구문과 함께 사용할 수 있지만 engine 을 여러 프로시저에서 지속해서 사용한다면 아래 같이 start(), stop() 사이에 pymysql, sqlalchemy 코드를 배치해도 좋다.

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# SSH Tunnel 사용1
from sshtunnel import SSHTunnelForwarder

server = SSHTunnelForwarder(('DBSERVER', 2020),
                        ssh_username=SERVER24_USER,
                        ssh_password=SERVER24_PW,
                        remote_bind_address=('127.0.0.1', 3306), )
server.start() # Tunnel 시작

local_port = str(server.local_bind_port)
engine = sqla.create_engine(f'mysql+pymysql://{DB_USER}:{DB_PW}@127.0.0.1:{local_port}/bookstore')
query = """SELECT * FROM book;"""
df = pd.read_sql(sqla.text(query), con=engine)
engine.dispose()

server.stop() # Tunnel 종료

with 구문과 사용

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# SSH Tunnel 사용2 - with 구문과 사용
with SSHTunnelForwarder(('192.168.0.24', 2020),
                        ssh_username=SERVER24_USER,
                        ssh_password=SERVER24_PW,
                        remote_bind_address=('127.0.0.1', 3306), ) as tunnel:
    
    local_port = str(tunnel.local_bind_port)
    engine = sqla.create_engine(f'mysql+pymysql://{DB_USER}:{DB_PW}@127.0.0.1:{local_port}/bookstore')
    
    query = """SELECT * FROM book;"""
    df_sector = pd.read_sql(sqla.text(query), con=engine)
    engine.dispose()

클라이언트에서 ssh tunnel 사용

클라이언트에서 MySQL / MariaDB 접속시 보안을 위해서 SSH over 방식을 통해 3306 포트가 아닌 ssh over 방법을 사용할 수 있다.

  1. HeidiSQL ssh tunnel 사용하기
  2. MysQL Workbench 에서 ssh tunnel 사용하기
  3. Server 에서 bind 제외하기

1. HeidiSQL ssh tunnel 사용하기

유형을 SSH Tunnel 로 선택하고 MySQL / MariaDB 데이터베이스의 DB 사용자 계정과 비밀번호을 입력한다.

SSH tunnel 을 만들어줄 ssh client 를 선택하고 개인 키 파일을 선택한다. SSH 로 로그인하는 DB server의 사용자 계정 ID를 입력한다.

선택한 개인 키가 로그인 패스워드를 대체한다.

SSH 아이디-패스워드 방법은 잘 안된다.

2. MysQL Workbench 에서 ssh tunnel 사용하기

MySQL workbench 에서 ssh tunnel 로 접속하려면 DB 서버측에 authorized_keys 에 클라이언트 공개키가 등록되어야 한다.

DB 서버의 `ssh/authorized_keys`` 파일에 id_rsa.pub 내용을 추가한다.

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> scp -P 2020 .\.ssh\id_rsa qkboo@192.168.0.24:~/auth_key

복사한 공개키를 .ssh/authorized_keys 에 추가한다.

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cat auth_key >> .ssh/authorized_keys

root 계정은 잘 안된다.

3. Server 에서 bind 제외하기

서버에서 my.cnf 에 bind를 0.0.0.0 으로 해두었으면 기본 값인 127.0.0.1로 해두고 SSH tunnel 방법으로 통해 접근하므로 좀 더 안전할 수 있다.

  • DB server 로컬에서는 직접 mysql client 로 접근가능하고
  • 외부 / 원격지에서는 ssh tunnel 을 통해서 작업이 가능하다.
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bind-address  = 127.0.0.1

참고

  1. 참고1 : MySQL SSH Tunnel 소개, blog
  2. 참고2 - SSH Tunneling : SSH Tunnel 이란
  3. 참고3 : sshtunnel docs
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