Kubernetes入门至精通 | Kubernetes集群安全 - 鉴权

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Kubernetes入门至精通 | Kubernetes集群安全 - 鉴权相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Authorization

上面认证过程,只是确认通信的双方都确认了对方是可信的,可以相互通信。而鉴权是确定请求方有哪些资源的权限。API Server 目前支持以下几种授权策略 (通过 API Server 的启动参数 “--authorization-mode” 设置)

  • AlwaysDeny:表示拒绝所有的请求,一般用于测试
  • AlwaysAllow:允许接收所有请求,如果集群不需要授权流程,则可以采用该策略
  • ABAC(Attribute-Based Access Control):基于属性的访问控制,表示使用用户配置的授权规则对用户请求进行匹配和控制
  • Webhook:通过调用外部 REST 服务对用户进行授权
  • RBAC(Role-Based Access Control):基于角色的访问控制,现行默认规则

RBAC 授权模式

RBAC(Role-Based Access Control)基于角色的访问控制,在 Kubernetes 1.5 中引入,现行版本成为默认标准。相对其它访问控制方式,拥有以下优势:

  • 对集群中的资源和非资源均拥有完整的覆盖
  • 整个 RBAC 完全由几个 API 对象完成,同其它 API 对象一样,可以用 kubectl 或 API 进行操作
  • 可以在运行时进行调整,无需重启 API Server

I、RBAC 的 API 资源对象说明

RBAC 引入了 4 个新的顶级资源对象:Role、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding,4 种对象类型均可以通过 kubectl 与 API 操作

需要注意的是 Kubenetes 并不会提供用户管理,那么 User、Group、ServiceAccount 指定的用户又是从哪里来的呢? Kubenetes 组件(kubectl、kube-proxy)或是其他自定义的用户在向 CA 申请证书时,需要提供一个证书请求文件


  "CN": "admin",
  "hosts": [],
  "key": 
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  ,
  "names": [
    
      "C": "CN",
      "ST": "HangZhou",
      "L": "XS",
      "O": "system:masters",
      "OU": "System"
    
  ]

API Server会把客户端证书的`CN`字段作为User,把names.O字段作为Group

kubelet 使用 TLS Bootstaping 认证时,API Server 可以使用 Bootstrap Tokens 或者 Token authentication file 验证 =token,无论哪一种,Kubenetes 都会为 token 绑定一个默认的 User 和 Group

Pod使用 ServiceAccount 认证时,service-account-token 中的 JWT 会保存 User 信息

有了用户信息,再创建一对角色/角色绑定(集群角色/集群角色绑定)资源对象,就可以完成权限绑定了

Role and ClusterRole

在 RBAC API 中,Role 表示一组规则权限,权限只会增加(累加权限),不存在一个资源一开始就有很多权限而通过 RBAC 对其进行减少的操作;Role 可以定义在一个 namespace 中,如果想要跨 namespace 则可以创建 ClusterRole

kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  namespace: default
  name: pod-reader
rules:
- apiGroups: [""] # "" indicates the core API group
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "watch", "list"]

ClusterRole 具有与 Role 相同的权限角色控制能力,不同的是 ClusterRole 是集群级别的,ClusterRole 可以用于:

  • 集群级别的资源控制( 例如 node 访问权限 )
  • 非资源型 endpoints( 例如 /health 访问 )
  • 所有命名空间资源控制(例如 pods )
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  # "namespace" omitted since ClusterRoles are not namespaced
  name: secret-reader
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["secrets"]
  verbs: ["get", "watch", "list"]

RoleBinding and ClusterRoleBinding

RoloBinding 可以将角色中定义的权限授予用户或用户组,RoleBinding 包含一组权限列表(subjects),权限列表中包含有不同形式的待授予权限资源类型(users, groups, or service accounts);RoloBinding 同样包含对被 Bind 的 Role 引用;RoleBinding 适用于某个命名空间内授权,而 ClusterRoleBinding 适用于集群范围内的授权

将 default 命名空间的 pod-reader Role 授予 jane 用户,此后 jane 用户在 default 命名空间中将具有 pod-reader 的权限

kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: read-pods
  namespace: default
subjects:
- kind: User
  name: jane
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: Role
  name: pod-reader
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

RoleBinding 同样可以引用 ClusterRole 来对当前 namespace 内用户、用户组或 ServiceAccount 进行授权,这种操作允许集群管理员在整个集群内定义一些通用的 ClusterRole,然后在不同的 namespace 中使用 RoleBinding 来引用

例如,以下 RoleBinding 引用了一个 ClusterRole,这个 ClusterRole 具有整个集群内对 secrets 的访问权限;但是其授权用户 `dave` 只能访问 development 空间中的 secrets(因为 RoleBinding 定义在 development 命名空间)

# This role binding allows "dave" to read secrets in the "development" namespace.
kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: read-secrets
  namespace: dev # This only grants permissions within the "development" namespace.
subjects:
- kind: User
  name: dave
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: secret-reader
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

使用 ClusterRoleBinding 可以对整个集群中的所有命名空间资源权限进行授权;以下 ClusterRoleBinding 样例展示了授权 manager 组内所有用户在全部命名空间中对 secrets 进行访问

# This cluster role binding allows anyone in the "manager" group to read secrets in any namespace.
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: read-secrets-global
subjects:
- kind: Group
  name: manager
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: secret-reader
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

Resources

Kubernetes 集群内一些资源一般以其名称字符串来表示,这些字符串一般会在 API 的 URL 地址中出现;同时某些资源也会包含子资源,例如 logs 资源就属于 pods 的子资源,API 中 URL 样例如下

GET /api/v1/namespaces/namespace/pods/name/log

如果要在 RBAC 授权模型中控制这些子资源的访问权限,可以通过 / 分隔符来实现,以下是一个定义 pods 资资源 logs 访问权限的 Role 定义样例

kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  namespace: default
  name: pod-and-pod-logs-reader
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods", "pods/log"]
  verbs: ["get", "list"]

to Subjects

RoleBinding 和 ClusterRoleBinding 可以将 Role 绑定到 Subjects;Subjects 可以是 groups、users 或者 service accounts

Subjects 中 Users 使用字符串表示,它可以是一个普通的名字字符串,如 “alice”;也可以是 email 格式的邮箱地址,如 “wangyanglinux@163.com”;甚至是一组字符串形式的数字 ID 。但是 Users 的前缀 system: 是系统保留的,集群管理员应该确保普通用户不会使用这个前缀格式

Groups 书写格式与 Users 相同,都为一个字符串,并且没有特定的格式要求;同样 system: 前缀为系统保留

实践:创建一个用户只能管理 dev 空间


  "CN": "devuser",
  "hosts": [],
  "key": 
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  ,
  "names": [
    
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "System"
    
  ]


# 下载证书生成工具
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
mv cfssl_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl

wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
mv cfssljson_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssljson

wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64
mv cfssl-certinfo_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl-certinfo

cfssl gencert -ca=ca.crt -ca-key=ca.key  -profile=kubernetes /root/devuser-csr.json | cfssljson -bare devuser

# 设置集群参数
export KUBE_APISERVER="https://192.168.88.11:6443"
kubectl config set-cluster kubernetes \\
--certificate-authority=ca.crt \\
--embed-certs=true \\
--server=$KUBE_APISERVER \\
--kubeconfig=devuser.kubeconfig

# 设置客户端认证参数
kubectl config set-credentials devuser \\
--client-certificate=devuser.pem \\
--client-key=devuser-key.pem \\
--embed-certs=true \\
--kubeconfig=devuser.kubeconfig

# 设置上下文参数
kubectl config set-context kubernetes \\
--cluster=kubernetes \\
--user=devuser \\
--namespace=dev \\
--kubeconfig=devuser.kubeconfig

# 设置默认上下文
kubectl config use-context kubernetes --kubeconfig=devuser.kubeconfig

cp -f ./devuser.kubeconfig /root/.kube/config

kubectl create rolebinding devuser-admin-binding --clusterrole=admin --user=devuser --namespace=dev

以上是关于Kubernetes入门至精通 | Kubernetes集群安全 - 鉴权的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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