k8s中的认证授权

雁过留声  金牌会员 | 2024-9-20 07:01:16 | 显示全部楼层 | 阅读模式
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目次
一、kubernetes API 访问控制
1.1 UserAccount与ServiceAccount
1.1.1 ServiceAccount
1.1.2 ServiceAccount示例
 二、认证(在k8s中创建认证用户)
2.1 创建UserAccount
 2.2 RBAC（Role Based Access Control）
2.2.1 基于脚色访问控制授权：
2.2.2 role授权实行
 2.2.3 clusterrole授权实行
 2.2.4 服务账户的自动化

一、kubernetes API 访问控制

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，就不再进行别的方式的认证。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Service Accounts （服务账户）和（Users Accounts） 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，根据全部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。默认集群逼迫开启RBAC。
Admission Control（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。
1.1 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 中的历程而言的。
  • 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。
  • 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 )。
1.1.1 ServiceAccount



  • 服务账户控制器（Service account controller）

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

  • 服务账户准入控制器（Service account admission controller）

    • 相似pod中 ServiceAccount默认设为 default。
    • 保证 pod 所关联的 ServiceAccount 存在，否则拒绝该 pod。
    • 假如pod不包含ImagePullSecrets设置那么ServiceAccount中的ImagePullSecrets 被添加到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
    • 将一个包含用于 API 访问的 token 的 volume 添加到 pod 中

1.1.2 ServiceAccount示例

创建名字为admin的ServiceAccount
  1. [root@k8s-master ~]# kubectl create sa xiaoding
  2. serviceaccount/xiaoding created
  3. [root@k8s-master ~]# kubectl describe sa xiaoding
  4. Name:                xiaoding
  5. Namespace:           default
  6. Labels:              <none>
  7. Annotations:         <none>
  8. Image pull secrets:  <none>
  9. Mountable secrets:   <none>
  10. Tokens:              <none>
  11. Events:              <none>
  12. [root@k8s-master ~]#
复制代码
 创建secrets
  1. [root@k8s-master ~]# kubectl create secret docker-registry docker-login --docker-username admin --docker-password 123456 --docker-server reg.timingding.org --docker-email ding@timingding.org
  2. secret/docker-login created
  3. [root@k8s-master ~]#
  5. [root@k8s-master ~]# kubectl get secrets
  6. NAME             TYPE                             DATA   AGE
  7. auth-web         Opaque                           1      18h
  8. docker-login     kubernetes.io/dockerconfigjson   1      81s
  9. my-docker-auth   kubernetes.io/dockerconfigjson   1      16h
  10. userlist         Opaque                           4      16h
  11. web-tls-secret   kubernetes.io/tls                2      18h
  12. [root@k8s-master ~]# kubectl describe secrets docker-login
  13. Name:         docker-login
  14. Namespace:    default
  15. Labels:       <none>
  16. Annotations:  <none>
  18. Type:  kubernetes.io/dockerconfigjson
  20. Data
  21. ====
  22. .dockerconfigjson:  129 bytes
  23. [root@k8s-master ~]#
复制代码
 将secrets注入到sa中
  1. 也可以直接指定到默认的default认证服务中
  3. [root@k8s-master ~]# kubectl edit sa xiaoding
  5. apiVersion: v1
  6. imagePullSecrets:
  7. - name: docker-login        #添加这个，让它读取我们创建的secrets的资源
  8. kind: ServiceAccount
  9. metadata:
  10.   creationTimestamp: "2024-09-10T08:07:01Z"
  11.   name: xiaoding
  12.   namespace: default
  13.   resourceVersion: "123878"
  14.   uid: ba37d6ca-ecd7-4526-b957-b439c5e139c1
  16. [root@k8s-master ~]# kubectl describe sa xiaoding
  17. Name:                xiaoding
  18. Namespace:           default
  19. Labels:              <none>
  20. Annotations:         <none>
  21. Image pull secrets:  docker-login                #注入资源了
  22. Mountable secrets:   <none>
  23. Tokens:              <none>
  24. Events:              <none>
  25. [root@k8s-master ~]#
复制代码
 测试，拉取私有仓库中私有的镜像
  1. 没有注sa认证的default：
  2. [root@k8s-master ~]# kubectl run testpod --image reg.timingding.org/ding/nginx
  3. pod/testpod created
  5. 镜像拉取不到：
  6. [root@k8s-master ~]# kubectl get pods
  7. NAME      READY   STATUS             RESTARTS   AGE
  8. testpod   0/1     ImagePullBackOff   0          8s
  10. 给default注入sa：
  11. [root@k8s-master ~]# kubectl edit sa default
  12. apiVersion: v1
  13. imagePullSecrets:                #添加创建的sa认证
  14. - name: docker-login
  15. kind: ServiceAccount
  16. metadata:
  17.   creationTimestamp: "2024-09-09T02:34:53Z"
  18.   name: default
  19.   namespace: default
  20.   resourceVersion: "125663"
  21.   uid: 4806e111-b158-4e0b-8b6f-efdc8b0f939c
  23. 再次去拉取镜像使用：
  24. [root@k8s-master ~]# kubectl run testpod --image reg.timingding.org/ding/nginx
  25. pod/testpod created
  27. 此时就可以拉取，并使用了：
  28. [root@k8s-master ~]# kubectl get pods
  29. NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
  30. testpod   1/1     Running   0          4s
  32. 取消认证之后又会拉取不到
  34. 也可以在yaml文件中设定：
  35. [root@k8s-master ~]# vim example1.yml
  36. apiVersion: v1
  37. kind: Pod
  38. metadata:
  39.   name: testpod
  40. spec:
  41.   serviceAccountName: xiaoding
  42.   containers:
  43.   - image: reg.timingding.org/ding/nginx:latest
  44.     name: testpod
  45.    
  46. [root@k8s-master ~]# kubectl apply -f example1.yml
  47. pod/testpod created
  48. [root@k8s-master auth]# kubectl get pods
  49. NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
  50. testpod   1/1     Running   0          2s
  52. 这样也是可以的
复制代码
 二、认证(在k8s中创建认证用户)

2.1 创建UserAccount

  1. 查看有本身k8s中的用户:
  2. [root@k8s-master ~]# kubectl config view
  3. apiVersion: v1
  4. clusters:
  5. - cluster:
  6.     certificate-authority-data: DATA+OMITTED
  7.     server: https://172.25.254.100:6443
  8.   name: kubernetes
  9. contexts:
  10. - context:
  11.     cluster: kubernetes
  12.     user: kubernetes-admin
  13.   name: kubernetes-admin@kubernetes
  14. current-context: kubernetes-admin@kubernetes
  15. kind: Config
  16. preferences: {}
  17. users:
  18. - name: kubernetes-admin
  19.   user:
  20.     client-certificate-data: DATA+OMITTED
  21.     client-key-data: DATA+OMITTED
  22. [root@k8s-master ~]#
  24. k8s中的认证文件位置：
  25. [root@k8s-master ~]# cd /etc/kubernetes/pki/
  26. [root@k8s-master pki]# ls
  27. apiserver.crt                 etcd
  28. apiserver-etcd-client.crt     front-proxy-ca.crt
  29. apiserver-etcd-client.key     front-proxy-ca.key
  30. apiserver.key                 front-proxy-client.crt
  31. apiserver-kubelet-client.crt  front-proxy-client.key
  32. apiserver-kubelet-client.key  sa.key
  33. ca.crt                        sa.pub
  34. ca.key
  35. [root@k8s-master pki]#
  37. 建立认证key：
  38. [root@k8s-master pki]# openssl genrsa -out timingding.key 2048
  39. [root@k8s-master pki]#
  41. 建立证书：
  42. [root@k8s-master pki]# openssl req  -new -key timingding.key -out timingding.csr -subj "/CN=timingding"
  43. [root@k8s-master pki]# openssl x509 -req  -in timingding.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial  -out timingding.crt -days 365
  44. Certificate request self-signature ok
  45. subject=CN = timingding
  46. [root@k8s-master pki]#
  48. 查看证书：
  49. [root@k8s-master pki]# openssl x509 -in timingding.crt -text -noout
  51. #建立k8s中的用户
  52. [root@k8s-master pki]# kubectl config set-credentials timingding --client-certificate /etc/kubernetes/pki/timingding.crt --client-key /etc/kubernetes/pki/timingding.key --embed-certs=true        #相当于把证书写到了 /etc/kubernetes/admin.conf里面
  53. User "timingding" set.
  54. [root@k8s-master pki]#
  56. [root@k8s-master pki]# cat /etc/kubernetes/admin.conf
  58. 现在就能看到你新创建的用户：
  59. [root@k8s-master pki]# kubectl config view
  60. apiVersion: v1
  61. clusters:
  62. - cluster:
  63.     certificate-authority-data: DATA+OMITTED
  64.     server: https://172.25.254.100:6443
  65.   name: kubernetes
  66. contexts:
  67. - context:
  68.     cluster: kubernetes
  69.     user: kubernetes-admin
  70.   name: kubernetes-admin@kubernetes
  71. current-context: kubernetes-admin@kubernetes
  72. kind: Config
  73. preferences: {}
  74. users:
  75. - name: kubernetes-admin
  76.   user:
  77.     client-certificate-data: DATA+OMITTED
  78.     client-key-data: DATA+OMITTED
  79. - name: timingding
  80.   user:
  81.     client-certificate-data: DATA+OMITTED
  82.     client-key-data: DATA+OMITTED
  83. [root@k8s-master pki]#
  85. 映射用户名，为用户名创建集群的安全上下文
  86. [root@k8s-master pki]# kubectl config set-context timingding@kubernetes --cluster kubernetes --user timingding
  87. Context "timingding@kubernetes" created.
  88. [root@k8s-master pki]#
  90. 切换用户，用户在集群中只有用户身份没有授权：
  91. [root@k8s-master pki]# kubectl config use-context timingding@kubernetes
  92. Switched to context "timingding@kubernetes".
  93. [root@k8s-master pki]#
  95. 现在看不到资源，因为还没用通过授权：
  96. [root@k8s-master pki]# kubectl get pods
  97. Error from server (Forbidden): pods is forbidden: User "timingding" cannot list resource "pods" in API group "" in the namespace "default"
  98. [root@k8s-master pki]#
复制代码
 2.2 RBAC（Role Based Access Control）

2.2.1 基于脚色访问控制授权：



  • 允许管理员通过Kubernetes API动态配置授权策略。RBAC就是用户通过脚色与权限进行关联。
  • RBAC只有授权，没有拒绝授权，所以只需要界说允许该用户做什么即可
  • RBAC的三个根本概念

    • Subject：被作用者，它表示k8s中的三类主体， user， group， serviceAccount



  • Role：脚色，它其实是一组规则，界说了一组对 Kubernetes API 对象的操作权限。


  • RoleBinding：界说了“被作用者”和“脚色”的绑定关系


  • RBAC包罗四种类型：Role、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding
  • 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。


  • Kubernetes 还提供了四个预先界说好的 ClusterRole 来供用户直接使用


  • cluster-amdin、admin、edit、view
2.2.2 role授权实行

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl create role myrole --dry-run=client --verb=get --resource pods -o yaml > myrole.yml
  2. [root@k8s-master ~]#
  3. [root@k8s-master ~]#
  4. [root@k8s-master ~]# vim myrole.yml
  6. apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
  7. kind: Role
  8. metadata:
  9.   creationTimestamp: null
  10.   name: myrole
  11. rules:
  12. - apiGroups:
  13.   - ""
  14.   resources:
  15.   - pods
  16.   verbs:
  17.   - get
  18.   - watch
  19.   - list
  20.   - create
  21.   - update
  22.   - path
  23.   - delete
  24.   
  25. [root@k8s-master ~]# kubectl apply -f myrole.yml
  26. role.rbac.authorization.k8s.io/myrole created
  27. [root@k8s-master ~]# kubectl describe role myrole
  28. Name:         myrole
  29. Labels:       <none>
  30. Annotations:  <none>
  31. PolicyRule:
  32.   Resources  Non-Resource URLs  Resource Names  Verbs
  33.   ---------  -----------------  --------------  -----
  34.   pods       []                 []              [get watch list create update path delete]
  35. [root@k8s-master ~]
  37. 建立角色绑定：
  38. [root@k8s-master rbac]# kubectl create rolebinding timingding --role myrole --namespace default --user xiaoding --dry-run=client -o yaml > rolebinding-myrole.yml
  39. [root@k8s-master rbac]#
  40. [root@k8s-master rbac]# vim rolebinding-myrole.yml
  42. apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
  43. kind: RoleBinding
  44. metadata:
  45.   creationTimestamp: null
  46.   name: timingding
  47.   namespace: default                #角色绑定必须要指定namespace
  48. roleRef:
  49.   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  50.   kind: Role
  51.   name: myrole
  52. subjects:
  53. - apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  54.   kind: User
  55.   name: timingding
  57. [root@k8s-master rbac]# kubectl apply -f rolebinding-myrole.yml
  58. rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/xiaoding created
  59. [root@k8s-master rbac]# kubectl get rolebindings.rbac.authorization.k8s.io xiaoding
  60. NAME       ROLE          AGE
  61. xiaoding   Role/myrole   14s
  62. [root@k8s-master rbac]#
  64. 切换用户测试授权：
  65. [root@k8s-master rbac]# kubectl config use-context timingding@kubernetes
  66. Switched to context "timingding@kubernetes".
  67. [root@k8s-master rbac]# kubectl get pods
  68. No resources found in default namespace.
  69. [root@k8s-master rbac]#
  71. 只授权了pod：
  72. [root@k8s-master rbac]# kubectl run testpod --image myapp:v1
  73. pod/testpod created
  74. [root@k8s-master rbac]# kubectl get pods
  75. NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
  76. testpod   1/1     Running   0          6s
  77. [root@k8s-master rbac]#
复制代码
 2.2.3 clusterrole授权实行

  1. [root@k8s-master rbac]# kubectl create clusterrole myclusterrole --resource=deployment --verb get --dry-run=client -o yaml > myclusterrole.yml
  2. [root@k8s-master rbac]#
  3. [root@k8s-master rbac]#
  4. [root@k8s-master rbac]#
  5. [root@k8s-master rbac]# vim myclusterrole.yml
  7. apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
  8. kind: ClusterRole
  9. metadata:
  10.   creationTimestamp: null
  11.   name: myclusterrole
  12. rules:
  13. - apiGroups:
  14.   - apps
  15.   resources:
  16.   - deployments
  17.   verbs:
  18.   - get
  19.   - list
  20.   - watch
  21.   - create
  22.   - update
  23.   - path
  24.   - delete
  25. - apiGroups:
  26.   - ""
  27.   resources:
  28.   - pods
  29.   verbs:
  30.   - get
  31.   - list
  32.   - watch
  33.   - create
  34.   - update
  35.   - path
  36.   - delete
  37.   
  38. [root@k8s-master rbac]# kubectl apply -f myclusterrole.yml
  39. clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/myclusterrole created
  40. [root@k8s-master rbac]# kubectl describe clusterrole myclusterrole
  41. Name:         myclusterrole
  42. Labels:       <none>
  43. Annotations:  <none>
  44. PolicyRule:
  45.   Resources         Non-Resource URLs  Resource Names  Verbs
  46.   ---------         -----------------  --------------  -----
  47.   pods              []                 []              [get list watch create update path delete]
  48.   deployments.apps  []                 []              [get list watch create update path delete]
  49. [root@k8s-master rbac]#
  51. 建立集群绑定角色：
  52. [root@k8s-master rbac]# kubectl create clusterrolebinding  clusterrolebind-myclusterrole --clusterrole myclusterrole  --user timingding --dry-run=client -o yaml > clusterrolebind-myclusterrole.yml
  53. [root@k8s-master rbac]# vim clusterrolebind-myclusterrole.yml
  55. apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
  56. kind: ClusterRoleBinding
  57. metadata:
  58.   creationTimestamp: null
  59.   name: clusterrolebind-myclusterrole
  60. roleRef:
  61.   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  62.   kind: ClusterRole
  63.   name: myclusterrole
  64. subjects:
  65. - apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  66.   kind: User
  67.   name: timingding
  70. [root@k8s-master rbac]# kubectl describe clusterrolebindings.rbac.authorization.k8s.io clusterrolebind-myclusterrole
  71. Name:         clusterrolebind-myclusterrole
  72. Labels:       <none>
  73. Annotations:  <none>
  74. Role:
  75.   Kind:  ClusterRole
  76.   Name:  myclusterrole
  77. Subjects:
  78.   Kind  Name        Namespace
  79.   ----  ----        ---------
  80.   User  timingding  
  81. [root@k8s-master rbac]#
  83. 测试：
  84. [root@k8s-master rbac]# kubectl config use-context timingding@kubernetes
  85. Switched to context "timingding@kubernetes".
  87. [root@k8s-master rbac]# kubectl get pods  -A
  88. [root@k8s-master rbac]# kubectl get deployments.apps -A
  89. [root@k8s-master rbac]# kubectl get svc -A
  90. Error from server (Forbidden): services is forbidden: User "timingding" cannot list resource "services" in API group "" at the cluster scope
  91. [root@k8s-master rbac]#
  93. 切换为原来用户：
  94. [root@k8s-master rbac]# kubectl config use-context kubernetes-admin@kubernetes
  95. Switched to context "kubernetes-admin@kubernetes".
  96. [root@k8s-master rbac]#
复制代码
资源回收：
  1. 资源回收：
  2. [root@k8s-master rbac]# ls
  3. clusterrolebind-myclusterrole.yml  myclusterrole.yml  rolebinding-myrole.yml
  4. [root@k8s-master rbac]# kubectl delete -f clusterrolebind-myclusterrole.yml
  5. clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io "clusterrolebind-myclusterrole" deleted
  6. [root@k8s-master rbac]# kubectl delete -f myclusterrole.yml
  7. clusterrole.rbac.authorization.k8s.io "myclusterrole" deleted
  8. [root@k8s-master rbac]# kubectl delete -f rolebinding-myrole.yml
  9. rolebinding.rbac.authorization.k8s.io "timingding" deleted
  10. [root@k8s-master rbac]# cd
  11. [root@k8s-master ~]# kubectl delete -f myrole.yml
  12. role.rbac.authorization.k8s.io "myrole" deleted
复制代码
 2.2.4 服务账户的自动化

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


  • 假如该 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。
  • 假如 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。
服务账户控制器（Service account 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


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雁过留声

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这个人很懒什么都没写!

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