K8s进阶6——pod安全上下文、Linux Capabilities、OPA Gatekeeper、gvisor_
pod安全上下文配置参数释义spec.securityContextPod级别的安全上下文，对内部所有容器均有效。spec.securityContext.runAsUser < integer >以指定的用户身份运行容器进程，默认由镜像中的USER指定。spec.securityContext.runAsGroup < integer >以指定的用户组运行容器进程，默认利用的组随容器运行时。spec.securityContext.fsGroup < integer >数据卷挂载后的目录文件设置为该组。spec.securityContext.runAsNonRoot < boolean >是否以非root身份运行。spec.securityContext.seLinuxOptions < Object >SELinux的相关配置。spec.securityContext.sysctls < lObject >应用到当前Pod的名称空间级别的sysctl参数设置列表。spec.containers. securityContext容器级别的安全上下文，仅生效于当前容器。spec.containers. securityContext.runAsUser < integer >以指定的用户身份运行容器进程。spec.containers. securityContext.runAsGroup < integer >以指定的用户组运行容器进程。spec.containers. securityContext.runAsNonRoot < boolean >是否以非root身份运行。spec.containers. securityContext.allowPrivilegeEscalation < boolean >是否允许特权升级。spec.containers. securityContext.capabilities < Object >于当前容器上添加 (add) 删除 (drop)的内核能力。spec.containers. securityContext.add < [ ]string >添加由列表界说的各内核能力。spec.containers. securityContext.drop< [ ]string >移除由列表界说的各内核能力。spec.containers. securityContext.privileged < boolean >是否运举动特权容器。spec.containers. securityContext.readOnlyRootFilesystem < boolean >是否将根文件系统设置为只读模式spec.containers. securityContext.selinuxOptions < opect >SeLinux的相关配置。 1.2 案例1配景：
[*]容器中的应用步伐默认以root账号运行的，这个root与宿主机root用户权限是一样的，拥有大部分对Linux内核的系统调用权限，不安全，所以我们应该将容器里的步伐以普通用户运行，减少应用步伐对权限的利用。
需求：
[*]设置容器以普通用户运行。
实现思绪：
[*]Dockerfile里利用USER指定运行用户。
[*]K8s里指定spec.securityContext.runAsUser，指定容器默认用户UID。
1.2.1 dockerfile方式
1.预备步伐源码。我这里是利用python写的一个脚本，渲染了一个index.html的模板首页，端口是8080。
# cat Dockerfile
FROM python ##基于python基础镜像构建。
RUN mkdir /data/www -p
COPY . /data/www ##将当前目录下的文件目录拷贝到/data/www目录。
RUN pip install flask -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/##安装flask，是Python 的一个web框架
WORKDIR /data/www ##定义默认目录。
CMD python qingjun.py ##使用python启动这个man.py脚本。
##使用python写了一个web的demo。
# cat qingjun.py
from flask import Flask,render_template
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def index():
return render_template("index.html")
if __name__ == "__main__":
app.run(host="0.0.0.0",port=8080)
# cat templates/index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>首页</title>
</head>
<body>
<h1>你好qingjun!</h1>
</body>
</html>
2.构建镜像。
# docker build -t flask-demo:v1 .
https://img-blog.csdnimg.cn/3d90cc7025004419a0836ede07ed7f73.png
3.利用构建镜像运行容器qingjun，此时可以查察到容器运行的进程是以root用户举行的。
# docker run -d --name=qingjun -p 80:8080 flask-demo:v1
https://img-blog.csdnimg.cn/b88a6abf5dd24bd782cb2fd8e3474337.png
https://img-blog.csdnimg.cn/b5c77670c3e9478083b4d7478bf053dd.png
4.访问web页面。
https://img-blog.csdnimg.cn/f0c696000a6248dd9e837964112b9b0a.png
5.此时我们修改dockerfile，指定利用普通用户启用。
# cat Dockerfile
FROM python
RUN useradd qingjun ##创建普通用户qingjun。
RUN mkdir -p/data/www
COPY . /data/www
RUN chown -R qingjun /data #数据目录修改权限，不然还是root用户。
RUN pip install flask -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
WORKDIR /data/www
USER qingjun ##指定使用什么用户启用python程序。
CMD python qingjun.py
6.再次构建镜像。
# docker build -tflask-demo:v2 .
7.新镜像运行容器baimu，此时可以查察到容器运行的进程是以普通用户pyuser举行的。
# docker run -d --name=baimu -p 81:8080 flask-demo:v2
https://img-blog.csdnimg.cn/19a74c2452bf42e2b0ddd14bd28ea2e1.png
https://img-blog.csdnimg.cn/17749ab983c84dda9a172b91467cb70d.png
8.访问网页。
https://img-blog.csdnimg.cn/b7a4536737f84b1b9b1fa70613dc568d.png
1.2.2 pod安全上下文方式
deployment.yaml指定示例：
spec:
securityContext:
runAsUser: 1000 ##镜像里必须有这个用户UID。
fsGroup: 1000 ##数据卷挂载后的目录属组设置为该组。
containers:
- image: 192.168.130.152/qingjun/flask-demo:v3
name: web
securityContext:
allowPrivilegeEscalation: false ##不允许提权。
1.利用dockerfile构建一个镜像，创建一个普通用户qingjun用户，但不指定qingjun用户启用步伐。
# cat dockerfile
FROM python
RUN mkdir /data/www -p
RUN useradd qingjun
COPY . /data/www
RUN pip install flask -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
WORKDIR /data/www
CMD python qingjun.py
##构建镜像。
# docker build -t dockerfile flask-demo:v3 ./
##将进项推送到harbor仓库的qingjun库里。
# docker tag flask-demo:v3 192.168.130.152/qingjun/flask-demo:v3
# docker push 192.168.130.152/qingjun/flask-demo:v3
https://img-blog.csdnimg.cn/e2f214db28964a27b496b8db5e4845c2.png
2.利用刚创建的镜像运行容器，进入容器看到步伐是用root用户运行的。
# docker run -d --name=k8s_qingjun 192.168.130.152/qingjun/flask-demo:v3
# docker exec -it k8s_qingjun /bin/bash
https://img-blog.csdnimg.cn/26e2d526f4c4419fa79c16ed36208a91.png
2.创建pod，利用安全上下文指定普通用户id。
# cat deploy.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
app: qingjun
name: qingjun
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: qingjun
template:
metadata:
labels:
app: qingjun
spec:
containers:
- image: 192.168.130.152/qingjun/flask-demo:v3
name: flask-demo
securityContext: ##指定普通用户id。
runAsUser: 1000 ##这里的id必须是构建镜像里存在的用户id，创建用户时不指定id默认就是从1000开始。
# kubectlapply-f deploy.yaml
3.进入pod容器查察，是以普通用户id为1000的qingjun用户启用步伐。
https://img-blog.csdnimg.cn/2b1948957bb345cbb7bab74092539cbb.png
4.若构建镜像时没有提前创建普通用户，则在pod.yaml里指定安全上下文创建的容器步伐里的普通用户id就是从1000开始。
##构建镜像没有提前创建普通用户。
# cat dockerfile
FROM python
RUN mkdir /data/www -p
COPY . /data/www
RUN pip install flask -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
WORKDIR /data/www
CMD python qingjun.py
# docker build -t flask-demo:v4 .
##新镜像推送到镜像仓库。
# docker tag flask-demo:v4 192.168.130.152/qingjun/flask-demo:v4
# docker push 192.168.130.152/qingjun/flask-demo:v4
##使用新镜像运行一个容器，进入容器查看是否是默认的root用户启动程序的。
# docker run -d --name=qingjun1 192.168.130.152/qingjun/flask-demo:v4
# docker exec -it qingjun1 /bin/bash
##创建一个pod，使用安全上下文指定普通用户id启动。
# cat deploy2.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
app: qingjun1
name: qingjun1
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: qingjun1
template:
metadata:
labels:
app: qingjun1
spec:
containers:
- image: 192.168.130.152/qingjun/flask-demo:v4
name: flask-demo1
securityContext: ##指定普通用户id。
runAsUser: 1000 ##这里的id必须是构建镜像里存在的用户id，创建用户时不指定id默认就是从1000开始。
##导入yaml，进入pod容器查看是否是用户id为1000的普通用户启动的容器。
# kubectlapply -f deploy2.yaml
https://img-blog.csdnimg.cn/4c60d622198f482e876a9d9c6d36ea40.png
1.3 案例2
配景：
[*]容器中有些应用步伐可能需要访问宿主机装备、修改内核等需求，默认情况下，容器没有这个能力，这时可以思量给容器设置特权模式。
需求：
[*]避免利用特权容器。
启用特权模式：
[*]docker方式：容器时指定–privileged参数，体现该容器内的步伐是以root用户启动，跟在宿主机上用root用户启动一个进程完全没有区别，都可以调用内核的所有参数。
[*]K8s方式：在pod安全上下文设置参数
containers:
- image: 192.168.130.152/qingjun/flask-demo:v3
name: web
securityContext:
privileged: true
留意事项：
[*]启用特权模式就意味着，你要为容器提供了访问Linux内核的所有能力，这是很伤害的，为了减少系统调用的供给，可以利用Capabilities为容器赋予仅所需的能力。
1.在deployment.yaml文件中添加此参数，重新构建pod容器就会生效。
https://img-blog.csdnimg.cn/faaa2487eeff492d9a3a08c16dc196e9.png
1.4 Linux Capabilities方案
基本了解：
[*]Capabilities 的出现就是增补直接在deployment.yaml中指定特权从而导致权限过大的弊端。
[*]它是一个内核级别的权限调用解决方案，它允许对内核调用权限举行更细粒度的控制，而不是简单地以 root 身份能力授权，但比之前讲的Seccomp限制的容器进程系统调用更大抵一些。
[*]Capabilities 包罗更改文件权限、控制网络子系统和执行系统管理等功能。在pod安全上下文中添加或删除Capabilities，可以做到容器精致化权限控制。
留意事项：
[*]Linux 权能常数界说的情势为 CAP_XXX。但是 container清单中列举权能时，需要将权能名称中的 CAP_ 部分去掉。
[*]比方，要添加 CAP_SYS_TIME， 可在权能列表中添加 SYS_TIME。
1.查察linux Capability权能。
# yum install man-pages
# man capabilities
https://img-blog.csdnimg.cn/3933e8f4df8b4689aaac4a417e2944e5.png
capability权能名称释义CAP_AUDIT_CONTROL启用和禁用内核审计；改变审计过滤规则；检索审计状态和过滤规则CAP_AUDIT_READ允许通过 multicast netlink 套接字读取审计日志CAP_AUDIT_WRITE将记录写入内核审计日志CAP_BLOCK_SUSPEND利用可以制止系统挂起的特性CAP_CHOWN修改文件所有者的权限CAP_DAC_OVERRIDE忽略文件的 DAC 访问限制CAP_DAC_READ_SEARCH忽略文件读及目录搜索的 DAC 访问限制CAP_FOWNER忽略文件属主 ID 必须和进程用户 ID 相匹配的限制CAP_FSETID允许设置文件的 setuid 位CAP_IPC_LOCK允许锁定共享内存片段CAP_IPC_OWNER忽略 IPC 所有权检查CAP_KILL允许对不属于本身的进程发送信号CAP_LEASE允许修改文件锁的 FL_LEASE 标志CAP_LINUX_IMMUTABLE允许修改文件的 IMMUTABLE 和 APPEND 属性标志CAP_MAC_ADMIN允许 MAC 配置或状态更改CAP_MAC_OVERRIDE覆盖 MAC(Mandatory Access Control)CAP_MKNOD允许利用 mknod() 系统调用CAP_NET_ADMIN允许执行网络管理任务CAP_NET_BIND_SERVICE允许绑定到小于 1024 的端口CAP_NET_BROADCAST允许网络广播和多播访问CAP_NET_RAW允许利用原始套接字CAP_SETGID允许改变进程的 GIDCAP_SETFCAP允许为文件设置任意的 capabilitiesCAP_SETPCAP参考 capabilities man pageCAP_SETUID允许改变进程的 UIDCAP_SYS_ADMIN允许执行系统管理任务，如加载或卸载文件系统、设置磁盘配额等CAP_SYS_BOOT允许重新启动系统CAP_SYS_CHROOT允许利用 chroot() 系统调用CAP_SYS_MODULE允许插入和删除内核模块CAP_SYS_NICE允许提升优先级及设置其他进程的优先级CAP_SYS_PACCT允许执行进程的 BSD 式审计CAP_SYS_PTRACE允许跟踪任何进程CAP_SYS_RAWIO允许直接访问 /devport、/dev/mem、/dev/kmem 及原始块装备CAP_SYS_RESOURCE忽略资源限制CAP_SYS_TIME允许改变系统时钟CAP_SYS_TTY_CONFIG允许配置 TTY 装备CAP_SYSLOG允许利用 syslog() 系统调用CAP_WAKE_ALARM允许触发一些能唤醒系统的东西(比如 CLOCK_BOOTTIME_ALARM 计时器) 案例1
[*]需求：添加指定权限。容器默认没有挂载文件系统能力，添加SYS_ADMIN权能增加这个功能。
1.查察当前pod容器里具备哪些内核调用权限。
# kubectlrun centos --image=centos -- sleep 24h
# kubectlexec -it centos -- bash
# capsh --print ##查看权能。
https://img-blog.csdnimg.cn/76f09539a73e4b09bd626cad6e0e61be.png
2.查察特权用户具备的权限。
https://img-blog.csdnimg.cn/9e0b0a545cae444fa120d59d71cc1233.png
3.查察普通用户当前权限。
https://img-blog.csdnimg.cn/5b8101b8172b4385bc7229076e23d1b2.png
4.创建一个测试容器，进入容器查察没有挂载权限，因为是普通用户。
# kubectl run bs --image=busybox -- sleep 24h
https://img-blog.csdnimg.cn/5673467e537944f9b1bf1382bfe87c7d.png
https://img-blog.csdnimg.cn/33bb0a0c5b5547f9bf79569d0b44bee0.png
5.创建pod时指定挂载权限，进入容器测试可以挂载目录。
# cat pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: cap-pod
spec:
containers:
- image: busybox
name: test
command:
- sleep
- 24h
securityContext:
capabilities:
add: ["SYS_ADMIN"] ##添加挂载权限。
# kubectlapply -f pod.yaml
https://img-blog.csdnimg.cn/4ec66b3b393c49f1ab50d6626252e87c.png
https://img-blog.csdnimg.cn/dc63adba2488473c9c3af0aed2d2d8ca.png
案例2
[*]需求：只读容器文件系统。只读挂载容器文件系统，防止恶意二进制文件创建。
1.容器默认的普通用户是可读可写。
https://img-blog.csdnimg.cn/026d2f2ba8fc4a068e648d3ec3d0857b.png
2.deployment.yaml中指定只读参数。
# cat deploy.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
app: qingjun
name: qingjun
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: qingjun
template:
metadata:
labels:
app: qingjun
spec:
containers:
- image: 192.168.130.152/qingjun/flask-demo:v4
name: flask-demo
securityContext:
runAsUser: 1000
readOnlyRootFilesystem: true ##添加此行。
# kubectlapply -f deploy.yaml
3.进入容器查察，没有写权限，只能读。
https://img-blog.csdnimg.cn/54aaee9090dc4324855f292ee57e2e46.png
二、pod安全策略
2.1 PSP（已废弃）
概念：
[*]PodSecurityPolicy，简称PSP，是K8s中Pod部署时重要的安全校验本领，能够有效地约束应用运行时举动安全。
[*]利用PSP对象界说一组Pod在运行时必须遵循的条件及相关字段的默认值，只有Pod满意这些条件才会被K8s接受。
[*]Pod安全策略实现为一个准入控制器，默认没有启用，当启用后会强制实施Pod安全策略，没有满意的Pod将无法创建。因此，发起在启用PSP之前先添加策略并对其授权。
启用Pod安全策略：
[*]kube-apiserver.yaml配置文件添加准入控制器。
[*]重启kubelet，systemctl restart kubelet
https://img-blog.csdnimg.cn/6b4590ab822847949636b85403acf31e.png
玩法思绪：
[*]创建SA服务账号。
[*]将SA绑定到系统内置Role edit。
[*]创建利用PSP权限的Role qingjun。
[*]将SA绑定到角色qingjun上。
[*]界说PodSecurityPolicy策略。
留意事项：
[*]利用复杂，权限模型存在缺陷，控制不明白，一旦出现问题欠好定位，所以将再1.21版本弃用PSP，在1.25版本删除PSP。 弃用官方文献
[*]替代方案KEP 2579。
[*]替代外部控制器方案：K-Rail、 Kyverno、 OPA/Gatekeeper 。
2.1.1 安全策略限制维度
配置项描述privileged启动特权容器。hostPID，hostIPC利用主机namespaces。hostNetwork，hostPorts利用主机网络和端口。volumes允许利用的挂载卷范例。allowedHostPaths允许hostPath范例挂载卷在主机上挂载的路径，通过pathPrefix字段声明允许挂载的主机路径前缀组。allowedFlexVolumes允许利用的指定FlexVolume驱动。fsGroup配置Pod中挂载卷利用的辅组ID。readOnlyRootFilesystem约束启动Pod利用只读的root文件系统。runAsUser，runAsGroup，supplementalGroups指定Pod中容器启动的用户ID以及主组和辅组ID。allowPrivilegeEscalation，defaultAllowPrivilegeEscalation约束Pod中是否允许配置allowPrivilegeEscalation=true，该配置会控制setuid的利用，同时控制步伐是否可以利用额外的特权系统调用。defaultAddCapabilities，requiredDropCapabilities，allowedCapabilities控制Pod中利用的Linux Capabilities。seLinux控制Pod利用seLinux配置。allowedProcMountTypes控制Pod允许利用的ProcMountTypes。annotations配置Pod中容器利用的AppArmor或seccomp。forbiddenSysctls，allowedUnsafeSysctls控制Pod中容器利用的sysctl配置。 2.2 OPA Gatekeeper方案
前提了解：
[*]OPA（Open Policy Agent）：是一个开源的、通用策略引擎，可以将策略编写为代码。提供一个种高级声明性语言-Rego来编写策略，并把决策这一步骤从复杂的业务逻辑中解耦出来。
[*]是PSP的替代方案，属于外部准入控制器。
[*]OPA官网
[*]Gatekeeper项目地址
[*]Gatekeeper文档
OPA可以用来做什么？
[*]拒绝不符合条件的YAML部署。
[*]允许利用哪些堆栈中的镜像。
[*]允许在哪个时间段访问系统。
[*]等等。
OPA Gatekeeper的概念：
[*]Gatekeeper 是基于 OPA的一个 Kubernetes 策略解决方案，可替代PSP或者部分RBAC功能。因为OPA与K8s对接偏向于底层，欠好利用，所以社区就基于OPA引擎开发了OPA Gatekeeper的解决方案，方便利用。
[*]当在集群中部署了Gatekeeper组件，APIServer所有的创建、更新或者删除操纵都会触发Gatekeeper来处理，如果不满意策略则拒绝。
工作流程图：
https://img-blog.csdnimg.cn/c75061ba89b147bfb7c4d6557ec9e6b8.png
2.2.1 安装Gatekeeper
1.下载预备安装yaml文件，下载地址
https://img-blog.csdnimg.cn/43e35c65a3e94213b389dc051ed1816a.png
2.导入文件一键部署，并查察。
# kubectl apply -f gatekeeper.yaml
https://img-blog.csdnimg.cn/fdbe9f495ff4460690659c399a316c3a.png
2.2.2 编写策略
Gatekeeper的策略由两个资源对象组成：
[*]Template模板：在背面我们需要自界说限制策略，策略是怎么实现的就需要我们先写一个实现逻辑，这里就把这个实现逻辑称之为模板，利用rego语言。
[*]Contsraint约束：自界说限制策略，当我们创建任何一个资源时可以先通过这个约束来举行过滤处理，违反约束就代表能限制你创建主动动作，不让你创建这个资源。所以约束就是负责K8s资源对象的过滤或者为Template模板提供输入参数。
实现思绪：
[*]先利用rego语言编写Template模板，在这个模板里自界说实现逻辑，就相当于写一个脚本逻辑。
[*]自界说Constraint约束，约束格式类似rbac授权那种，要限制什么资源，这个资源在什么组。
[*]当我们创建一个资源时，比如创建deployment时，如果触发了约束，则就会带入到模板里，看是否能违反约束，如果违反约束就相当于出发了开关，不让你创建deployment。
模板核心字段释义：
[*]字段containers = input.review.object.spec.template.spec.containers
[*]input.review.object ：抓取约束模板里自界说的限制资源。比如我在约束模板里限制deployment资源，这里就是是抓取的deployment资源。
[*].spec.template.spec.containers：代表获取资源对象的yaml文件里.spec.template.spec.containers内容，可以用kubectl explan获取。比如我在约束模板里限制的是deployment资源，那么当我创建deployment资源时就会抓取deployment.yaml文件里的spec.template.spec.containers下的内容，如下图，就是获取下图中的红框内容。此时拿到这块内容，再根据模板里的逻辑举行判断，看最后是否输出的true，如果则代表违反约束，你就不能创建deployment资源。
https://img-blog.csdnimg.cn/02ac138c4fa24122a5459cca76a0a604.png
2.2.3 案例1
需求：
[*]禁止容器启用特权。若用户创建的资源里有开启特权容器参数，则限制用户不能创建资源。
实现代码逻辑：
[*]violation函数返回的是布尔值True或者False。我取deployment.yaml文件里的特权容器参数，若返回值为false，则不会继承往下执行函数，属于放行不做拦截；若返回值为true，则说明整个函数表达式已通过，代表违反约束需要拦截，就相当于触碰到开关起到拦截作用。
1.编写模板和约束，在模板里利用rego脚本匹配约束内里的的资源。
##模板
# cat privileged_tpl.yaml
apiVersion: templates.gatekeeper.sh/v1beta1
kind: ConstraintTemplate
metadata:
name: qingjun
spec:
crd:
spec:
names:
kind: qingjun
targets:
- target: admission.k8s.gatekeeper.sh
rego: | ##自定义匹配策略，使用rego语言编写。
package admission ##传入一个依赖包，唯一的，类似命名空间。
violation[{"msg": msg}] { ##定义一个key-value变量。
containers = input.review.object.spec.template.spec.containers ##获取自定义对象的pod.yaml里对应的字段。
c_name := containers.name ##获取第一个容器名称并赋予变量名为c_name，0代表第一个。
containers.securityContext.privileged ##获取第一个容器的securityContext.privileged值。这里是判断返回是否为true，返回true说明违反约束。
msg := sprintf("提示：'%v'容器禁止启用特权！",) ##打印结果。
}
# kubectlapply -f privileged_tpl.yaml
##约束
# cat privileged_constraints.yaml
apiVersion: constraints.gatekeeper.sh/v1beta1
kind: qingjun
metadata:
name: baimu
spec:
match:
kinds:
- apiGroups: ["apps"]
kinds:
- "Deployment"
- "DaemonSet"
- "StatefulSet"
# kubectlapply -f privileged_constraints.yaml
https://img-blog.csdnimg.cn/4edc4d9e360c455aa863aa3e7cc7928f.png
2.测试一，当创建deployment资源时，没有匹配到“securityContext.privileged: true” 字段，说明该容器没有启用特权，可以正常创建，没有违反约束，所以最后可以正常创建deploy。
https://img-blog.csdnimg.cn/e85d935208d749469bc1a6fb95fe7642.png
3.测试二，当创建deployment资源时，匹配到“securityContext.privileged: false ”字段，说明没有开启特权容器，最后可以正常创建deploy。
https://img-blog.csdnimg.cn/43fd6bce976848ada0a7a7f059389395.png
4.测试三，当创建deployment资源时，匹配到“securityContext.privileged: true”字段，说明容器需要开启特权，需要限制不能开启，所以最后不能创建deployment资源。
https://img-blog.csdnimg.cn/5b24e6d1ecac4cacb84274197643eeea.png
5.修改deploy.yaml容器名称，最后会打印出详细错误信息，方便测试。
https://img-blog.csdnimg.cn/87c5a14ac43a445bbd674166119717b3.png
https://img-blog.csdnimg.cn/d6e8152d09d1469098998d1c7cabf62a.png
https://img-blog.csdnimg.cn/9e829d2d10d94d69afb1058aeb6c67c5.png
2.2.4 案例2
需求：
[*]只允许利用特定的镜像堆栈。
实现代码逻辑：
[*]violation函数返回的是布尔值True或者False。我取deployment.yaml文件里的容器名前缀参数，若返回值为false，则不会继承往下执行函数，属于放行不做拦截；若返回值为true，则说明整个函数表达式已通过，代表违反约束需要拦截，就相当于触碰到开关起到拦截作用。
1.编写模板和约束。在约束里指定要限制的字段，这里就是限制只能拉取192.168.130.152/qingjun个人堆栈的镜像，然后再把参数传入到模板里。
##模板。
# cat image-check_tpl.yaml
apiVersion: templates.gatekeeper.sh/v1beta1
kind: ConstraintTemplate
metadata:
name: image-check
spec:
crd:
spec:
names:
kind: image-check
validation:
openAPIV3Schema:
properties: ##接受约束传过来的参数prefix值。
prefix:
type: string
targets:
- target: admission.k8s.gatekeeper.sh
rego: |
package image
violation[{"msg": msg}] {
containers = input.review.object.spec.template.spec.containers ##获取containers下的内容。
image := containers.image ##获取镜像名。
not startswith(image, input.parameters.prefix) ##input.parameters.prefix获取约束中的参数，并和image比较，判断两者是否相同为true。
msg := sprintf("提示：'%v'镜像地址不在可信任仓库！", )
}
##函数逻辑释义：
1、startswith(qingjun/flask-demo:v4， qingjun/) ，两者比较相等，输入值为true。
2、startswith(192.168.130.152/qingjun/， qingjun/) ，两者比较不相等，输出值为false。
3、startswith(A，B)，当A=B，则为true，此时会拦截，所以跟我们想要的结果相反，需要把输出值变成false才能放行，所以前面加个not取反即可。
4、not sartswith(qingjun/flask-demo:v4,qingjun/) ，对输出值取反，最终返回false，放行不拦截。
5、not startswith(192.168.130.152/qingjun/，qingjun/)，对输出值取反，最红返回true，不放行会拦截。
##约束。
# cat image-check_constraints.yaml
apiVersion: constraints.gatekeeper.sh/v1beta1
kind: image-check
metadata:
name: image-check
spec:
match:
kinds:
- apiGroups: ["apps"]
kinds:
- "Deployment"
- "DaemonSet"
- "StatefulSet"
parameters:# 传递给opa的参数
prefix: "192.168.130.152/qingjun" ##镜像前缀，仓库名称。
2.先导入模板，再导入约束测试效果。拉取公共堆栈的镜像直接拦截，拉取192.168.130.152/qingjun/个人堆栈的镜像可以创建成功。
# kubectlapply -f image-check_tpl.yaml
# kubectlapply -f image-check_constraints.yaml
https://img-blog.csdnimg.cn/3bf51d34b9a24da48e030b20fd45b020.png
三、gVisor
前提了解：
[*]容器的应用步伐可以直接访问Linux内核的系统调用，容器在安全隔离上还是比较弱，虽然内核在不断地增强自身的安全特性，但由于内核自身代码极度复杂，CVE 漏洞层出不穷。所以要想减少这方面安全风险，就是做好安全隔离，阻断容器内步伐对物理机内核的依靠。
[*]Google开源的一种gVisor容器沙箱技术就是采用这种思绪，gVisor隔离容器内应用和内核之间访问，提供了大部分Linux内核的系统调用，巧妙的将容器内进程的系统调用转化为对gVisor的访问。
[*]gVisor兼容OCI，与Docker和K8s无缝集成，很方面利用。
[*]项目地址
gVisor 组件架构图：
[*]Runsc 是一种 Runtime 引擎，负责容器的创建与烧毁。
[*]Sentry 负责容器内步伐的系统调用处理。
[*]Gofer 负责文件系统的操纵代理，IO 哀求都会由它转接到 Host 上。
https://img-blog.csdnimg.cn/fc251a20de3d4d6e98122fdc77934892.png
作用原理：
https://img-blog.csdnimg.cn/8cbc06118f1c4865bceb9e828a328b0c.png
1.1 gVisor与Docker集成
前提了解：
[*]gVisor内核要求：Linux 3.17以上版本。
[*]如果用的是Centos7则需要升级内核，Ubuntu不需要。
[*]docker利用的Runtime引擎是runc，与gVisor集成后就可以支持runsc。利用默认runc创建的容器内核是宿主机的内核，没有隔离，利用runsc创建的容器内核时gvisor模仿创建的内核，是与宿主机内核隔离起来了。
https://img-blog.csdnimg.cn/a7abf8bc17984016956bf556d0215c28.png
CentOS7内核升级步骤：
rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-2.el7.elrepo.noarch.rpm
yum --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-ml-devel kernel-ml –y
grub2-set-default 0
reboot
uname -r
3.1.1 内核版本升级
1.升级前内核版本。
https://img-blog.csdnimg.cn/fda5a5a03ca149c28d3f156bd441a192.png
2.安装一个源。
# rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
# rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-2.el7.elrepo.noarch.rpm
3.升级内核一个包，指定利用刚才安装的那个源，源内里有最新的内核包。
# yum --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-ml-devel kernel-ml –y
4.设置开机自启，并重启系统查察当前内核版本。
# grub2-set-default 0
# reboot
https://img-blog.csdnimg.cn/84146caf0686469db7bae3917d842552.png
3.1.2 安装gvisor
1.集成之前，docker只支持默认的runc。
https://img-blog.csdnimg.cn/3572c1186e9e47128a24893481da2eb3.png
2.预备二进制文件，官方参考地址。
# cat test.sh
set -e
ARCH=$(uname -m)
URL=https://storage.googleapis.com/gvisor/releases/release/latest/${ARCH}
wget ${URL}/runsc ${URL}/runsc.sha512 \
${URL}/containerd-shim-runsc-v1 ${URL}/containerd-shim-runsc-v1.sha512
# sh test.sh
https://img-blog.csdnimg.cn/ed4026711efc40c889ac43139a65f434.png
3.配置环境变量，并将runsc集成到docker配置文件里。
# mv runsc /usr/local/bin/
# chmod +x /usr/local/bin/runsc
# runscinstall
https://img-blog.csdnimg.cn/76f82735d8874ea88133e5d374f48748.png
4.修改docker配置文件，去掉systemctl ，因为gvisor与systemctl不兼容，去掉之后的配置如下。
# cat /etc/docker/daemon.json
{
"registry-mirrors": [
"https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"
],
"runtimes": {
"runsc": {
"path": "/usr/local/bin/runsc"
}
}
}
5.重启docker，再次查察docker就支持runsc了。
https://img-blog.csdnimg.cn/002f33db8519400aba62e3de0d0884a6.png
3.1.3 docker中验证
1.先用默认的runc创建一个容器，进去查察容器内核版本，实际的是宿主机的内核版本。
# docker run -d --name=qingjun_1 nginx
# docker exec -it qingjun_1 /bin/bash
https://img-blog.csdnimg.cn/288b4cc8a2b742b8aec5d46c66abafeb.png
2.再利用runsc创建一个容器，进入查察容器里的内核不再是宿主机的内核版本，而是gvisor本身模仿的内核，容器内所有的命令操纵系统调用都是发送给模仿出来的内核，然后有它再转发到实际的宿主机内核。
https://img-blog.csdnimg.cn/f29a4e512c5846859a4bf8f0ece1a4cb.png
3.1.4 兼容服务
留意事项：
[*]gvisor也存在兼容问题，并不是所有的容器都可以很好的利用此技术方案，现在支持的服务如下：
[*]查察地址
https://img-blog.csdnimg.cn/4a7399c115104007bc55fbdfea3d8c09.png
3.2 与Containerd集成
[*]留意：这里我是在K8s集群中第二个节点测试的，同样要保证系统内核版本。
3.2.1 切换containerd容器引擎
1.预备配置，如果直接利用docker容器引擎的，则可以忽略这步，在搭建k8s集群时已经配置了。
cat > /etc/sysctl.d/99-kubernetes-cri.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
EOF
sysctl -system
2.安装containerd，安装docker时已经给装上了，若没有装需要安装一下。
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