Linux企业运维——Kubernetes（十三）访问控制

Posted 2021-09-10 是大姚呀

Linux企业运维——Kubernetes（十三）访问控制

文章目录

• • Linux企业运维——Kubernetes（十三）访问控制
  • 1、基本概念
  • 2、API Server认证
  • • 2.1、ServiceAccount（SA）
    • 2.2、UserAccount（UA）
  • 3、RBAC授权
  • 4、服务账户的自动化

1、基本概念

kubernetes API 访问控制过程：认证、授权、准入控制

Authentication（认证）

• 认证方式现共有8种，可以启用一种或多种认证方式，只要有一种认证方式通过，就不再进行其它方式的认证。通常启用X509 Client Certs和Service Accout Tokens两种认证方式。
• Kubernetes集群有两类用户：由Kubernetes管理的ServiceAccounts（服务账户）和（UsersAccounts） 普通账户。k8s中账号的概念不是我们理解的账号，它并不真的存在，它只是形式上存在。

Authorization（授权）

• 必须经过认证阶段，才到授权请求，根据所有授权策略匹配请求资源属性，决定允许或拒绝请求。授权方式现共有6种，AlwaysDeny、AlwaysAllow、ABAC、RBAC、Webhook、Node。默认集群强制开启RBAC。

AdmissionControl（准入控制）

• 用于拦截请求的一种方式，运行在认证、授权之后，是权限认证链上的最后一环，对请求API资源对象进行修改和校验。

访问k8s的APIServer的客户端主要分为两类：

• kubectl ：用户家目录中的 .kube/config里面保存了客户端访问APIServer的密钥相关信息，这样当用kubectl访问k8s时，它就会自动读取该配置文件，向API Server发起认证，然后完成操作请求。
• pod：Pod中的进程需要访问API Server，如果是人去访问或编写的脚本去访问，这类访问使用的账号为：UserAccount；而Pod自身去连接API Server时，使用的账号是：ServiceAccount，生产中后者使用居多。

以上两种api的区别是：
api它是一个特殊链接,只有在核心v1群组中的对象才能使用。
apis 它是一般API访问的入口固定格式名。

1、API配置文件为/etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml，变更该文件后k8s会自动重载pod

2、kubectl向apiserver发起的命令，采用的是http方式，其实就是对URL发起增删改查的操作，发起命令后，可以使用以下两种API调用方式进行查看，这两种api的区别是api只能调用v1版本的API，只有在核心v1群组中的对象才能使用，而apis都可以使用，是一般API访问的入口固定格式名

2、API Server认证

UserAccount与serviceaccount：

• 用户账户是针对人而言的。 服务账户是针对运行在 pod 中的进程而言的。
• 用户账户是全局性的。 其名称在集群各namespace 中都是全局唯一的，未来的用户资源不会做namespace 隔离，服务账户是namespace 隔离的。
• 通常情况下，集群的用户账户可能会从企业数据库进行同步，其创建需要特殊权限，并且涉及到复杂的业务流程。服务账户创建的目的是为了更轻量，允许集群用户为了具体的任务创建服务账户 ( 即权限最小化原则 )。

2.1、ServiceAccount（SA）

1、确认server1上私有仓库habbor开启

2、查看默认命名空间内的serviceaccount，创建一个SA账户（admin）,创建sa时，会由SA控制器负责创建（SA用在pod内），查看新建SA的描述信息，此时k8s为用户自动生成认证信息，但没有授权，该账户还未绑定创建pod时拉取仓库镜像的secrets

3、查看secrets，可以看到默认命名空间内有我们之前进行secerts配置时所创建的仓库镜像拉取secrets：myregistrykey

4、添加该secrets到创建的SA中

5、编辑之前配置的生成Pod的yaml文件，注释在Pod中指定imagePullSecrets的语句，把添加了imagePullSecrets认证信息的SA和pod绑定起来（将拉取仓库镜像的key直接写入资源清单不安全，可以将key加入SA中，但需要在部署应用的资源清单文件中指定相捆绑的SA账户，如果不指定则默认为每个命名空间的default账户）


6、应用这一yaml文件，查看pod可以看到镜像成功拉取，容器运行并就绪

7、查看这一pod的描述信息可以看到创建Pod时，在拉取镜像过程中，Pod自身去连接API Server时是通过我们所指定的SA账户进行认证的

2.2、UserAccount（UA）

1、切换到k8s集群的证书存放目录

2、生成密钥key，这一密钥不能直接在集群中使用，需要先生成csr证书请求，利用证书请求生成密钥对应的证书

3、利用生成的密钥、证书，为test用户项开启证书验证并设置证书文件路径，查看当前节点的kubeconfig配置信息可以看到设置成功

4、设置访问集群环境上下文信息：访问k8s集群，访问用户为test，设置完成后切换test用户访问集群，查看当前节点的kubeconfig配置信息可以看到当前用户为test

5、此时test用户通过认证，但还没有权限操作集群资源，如无法查看集群中的命名空间，需要继续添加授权，注意在对test用户授权时需要切换回集群管理员用户进行相应操作

3、RBAC授权

RBAC（RoleBased Access Control）：基于角色访问控制授权。

• 允许管理员通过Kubernetes API动态配置授权策略。RBAC就是用户通过角色与权限进行关联。
• RBAC只有授权，没有拒绝授权，所以只需要定义允许该用户做什么即可。
• RBAC包括四种类型：Role、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding。

RBAC的三个基本概念：

• Subject：被作用者，它表示k8s中的三类主体， user， group， serviceAccount
• Role：角色，它其实是一组规则，定义了一组对Kubernetes API 对象的操作权限。
• RoleBinding：定义了“被作用者”和“角色”的绑定关系。

Role 和 ClusterRole

• Role是一系列的权限的集合，Role只能授予单个namespace 中资源的访问权限。

• ClusterRole 跟 Role 类似，但是可以在集群中全局使用。

RoleBinding和ClusterRoleBinding

• RoleBinding是将Role中定义的权限授予给用户或用户组。它包含一个subjects列表(users，groups，service accounts)，并引用该Role。
• RoleBinding是对某个namespace 内授权，ClusterRoleBinding适用在集群范围内使用。

1、这里我们使用基于角色访问控制授权（RBAC）实现kubernetes API 访问控制的授权，新建roles目录，编辑资源清单yaml文件创建角色myrole，指定其作用于默认命名空间，对命名空间中的pod资源有一系列权限


2、应用yaml文件，查看角色成功创建，查看角色描述信息可以看到权限设定成功

3、新建yaml文件创建绑定关系RoleBinding，同样需要指定其作用于默认命名空间，将之前建立的test用户和角色myrole绑定，应用yaml文件，查看绑定成功


4、此时切换test用户访问集群，可以访问默认命名空间中的pod资源，但无法访问默认命名空间中的其余资源如deployment控制器，以及其他命名空间中的资源，这是因为Role只能授予单个namespace 中资源的访问权限

5、新建yaml文件创建集群角色ClusterRole，这里不需要指定命名空间，ClusterRole可以在集群中全局使用，指定其对命名空间中的pod、deployment资源有一系列权限，切换回集群管理员用户应用yaml文件，查看集群角色成功创建


6、接着在集群角色的yaml文件中创建绑定关系RoleBinding（RoleBinding必须指定命名空间），将之前建立的test用户和集群角色绑定，应用yaml文件


7、使用deployment控制器部署pod资源，切换test用户访问集群，此时可以访问默认命名空间中的pod、deployment控制器资源


8、部署service，部署失败，这是因为test用户在默认命名空间中没有对service资源的权限

9、接着在集群角色的yaml文件中追加指定其对service资源有一系列权限，切换回集群管理员用户应用yaml文件


10、查看该集群角色的描述信息，可以看到权限设定成功

11、切换test用户访问集群，此时可以成功部署查看service，但仍无法访问其他命名空间中的资源，这是因为RoleBinding是对某个命名空间内授权

12、新建yaml文件创建ClusterRoleBinding，这里不需要指定命名空间，ClusterRole可以在集群中全局使用，将之前建立的test用户和集群角色绑定，切换回集群管理员用户应用yaml文件


13、切换test用户访问集群，此时可以成功访问其他命名空间中的资源

14、Kubernetes提供了四个预先定义好的 ClusterRole 来供用户直接使用，分别为cluster-amdin、admin、edit、view，一般我们在自定义时可以参照admin角色进行设置

4、服务账户的自动化

服务账户准入控制器（Serviceaccount admission controller）

• 如果该 pod 没有 ServiceAccount 设置，将其 ServiceAccount 设为default。
• 保证 pod 所关联的 ServiceAccount 存在，否则拒绝该 pod。
• 如果 pod 不包含 ImagePullSecrets 设置，那么 将 ServiceAccount 中的ImagePullSecrets 信息添加到 pod 中。
• 将一个包含用于 API 访问的token 的 volume 添加到 pod 中。
• 将挂载于 /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount 的 volumeSource 添加到
  pod 下的每个容器中。

Token控制器（Tokencontroller）

• 检测服务账户的创建，并且创建相应的Secret 以支持 API 访问。
• 检测服务账户的删除，并且删除所有相应的服务账户Token Secret。
• 检测Secret 的增加，保证相应的服务账户存在，如有需要，为Secret 增加token。
• 检测Secret 的删除，如有需要，从相应的服务账户中移除引用。

服务账户控制器（Serviceaccount controller）

• 服务账户管理器管理各命名空间下的服务账户，并且保证每个活跃的命名空间下存在一个名为“default” 的服务账户