kubernetes API服务器的安全防护

2019 年 10 月 3 日
笔记

12.1.了解认证机制

　　启动API服务器时，通过命令行选项可以开启认证插件。

12.1.1.用户和组

了解用户：

　　分为两种连接到api服务器的客户端：

　　1.真实的人

　　2.pod，使用一种称为ServiceAccount的机制

了解组：

　　认证插件会连同用户名，和用户id返回组，组可以一次性给用户服务多个权限，不用单次赋予，

　　system:unauthenticated组：用于所有认证插件都不会认证客户端身份的请求。

　　system:authenticated组：会自动分配给一个成功通过认证的用户。

　　system:serviceaccount组：包含所有在系统中的serviceaccount。

　　system:serviceaccount：<namespace>组：包含了所有在特定命名空间中的serviceAccount。

12.1.2 ServiceAccount介绍

　　每个pod中都包含/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token文件，如下图所示，文件内容用于对身份进行验证，token文件持有serviceaccount的认证token。

　　应用程序使用token去连接api服务器时，认证插件会对serviceaccount进行身份认证，并将serviceaccount的用户名传回到api服务器内部。

serviceaccount的用户名格式如下：

　　system:serviceaccount:<namespace>:<service account name>

　　ServiceAccount是运行在pod中的应用程序，和api服务器身份认证的一中方式。

了解ServiceAccount资源

　　ServiceAcount作用在单一命名空间，为每个命名空间创建默认的ServiceAccount。

　　多个pod可以使用相同命名空间下的同一的ServiceAccount，

ServiceAccount如何与授权文件绑定

　　在pod的manifest文件中，可以指定账户名称的方式，将一个serviceAccount赋值给一个pod，如果不指定，将使用该命名空间下默认的ServiceAccount.

　　可以将不同的ServiceAccount赋值给pod，让pod访问不同的资源。

12.1.3创建ServiceAccount

　　为了集群的安全性，可以手动创建ServiceAccount，可以限制只有允许的pod访问对应的资源。

创建方法如下：

$ kubectl get sa  NAME      SECRETS   AGE  default   1         21h      $ kubectl create serviceaccount yaohong  serviceaccount/yaohong created      $ kubectl get sa  NAME      SECRETS   AGE  default   1         21h  yaohong   1         3s

　　使用describe来查看ServiceAccount。

$ kubectl describe sa yaohong  Name:                yaohong  Namespace:           default  Labels:              <none>  Annotations:         <none>  Image pull secrets:  <none>  Mountable secrets:   yaohong-token-qhbxn   //如果强制使用可挂载秘钥。那么使用这个serviceaccount的pod只能挂载这个秘钥  Tokens:              yaohong-token-qhbxn  Events:              <none>

　　查看该token，

$ kubectl describe secret yaohong-token-qhbxn  Name:         yaohong-token-qhbxn  Namespace:    default  Labels:       <none>  Annotations:  kubernetes.io/service-account.name: yaohong                kubernetes.io/service-account.uid: a3d0d2fe-bb43-11e9-ac1e-005056870b4d    Type:  kubernetes.io/service-account-token    Data  ====  ca.crt:     1342 bytes  namespace:  7 bytes  token:      eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6IiJ9.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJkZWZhdWx0Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9zZWNyZXQubmFtZSI6Inlhb2hvbmctdG9rZW4tcWhieG4iLCJrdWJlcm5ldGVzLmlvL3NlcnZpY2VhY2NvdW50L3NlcnZpY2UtYWNjb3VudC5uYW1lIjoieWFvaG9uZyIsImt1YmVybmV0ZXMuaW8vc2VydmljZWFjY291bnQvc2VydmljZS1hY2NvdW50LnVpZCI6ImEzZDBkMmZlLWJiNDMtMTFlOS1hYzFlLTAwNTA1Njg3MGI0ZCIsInN1YiI6InN5c3RlbTpzZXJ2aWNlYWNjb3VudDpkZWZhdWx0Onlhb2hvbmcifQ.BwmbZKoM95hTr39BuZhinRT_vHF-typH4anjkL0HQxdVZEt_eie5TjUECV9UbLRRYIqYamkSxmyYapV150AQh-PvdcLYPmwKQLJDe1-7VC4mO2IuVdMCI_BnZFQBJobRK9EdPdbZ9uxc9l0RL5I5WyWoIjiwbrQvtCUEIkjT_99_NngdrIr7QD9S5SxHurgE3HQbmzC6ItU911LjmxtSvBqS5NApJoJaztDv0cHKvlT67ZZbverJaStQdxr4yiRbpSycRNArHy-UZKbNQXuzaZczSjVouo5A5hzgSHEBBJkQpQ6Tb-Ko5XGjjCgV_b9uQvhmgdPAus8GdFTTFAbCBw

12.1.4将ServiceAccount分配给pod

　　在pod中定义的spec.serviceAccountName字段上设置，此字段必须在pod创建时设置后续不能被修改。

　　自定义pod的ServiceAccount的方法如下图

12.2通过基于角色的权限控制加强集群安全

12.2.1.介绍RBAC授权插件

　　RBAC授权插件将用户角色作为决定用户能否执行操作的关机因素。

12.2.2介绍RBAC授权资源

　　RBAC授权规则通过四种资源来进行配置的，他们可以分为两组：

　　　　Role和ClusterRole，他们决定资源上可执行哪些动词。

　　 RoleBinding和ClusterRoleBinding，他们将上述角色绑定到特定的用户，组或者ServiceAccounts上。

　　Role和RoleBinding是namespace级别资源

　　ClusterRole和ClusterRoleBinding是集群级别资源

12.2.3使用Role和RoleBinding

　　Role资源定义了哪些操作可以在哪些资源上执行，

创建Role

　　service-reader.yml

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1  kind: Role  metadata:    namespace: kube-system    name: service-reader  rules:  - apiGroups: [""]    verbs: ["get", "list"]    resources: ["services"]

　　在kube-system中创建Role

#kubectl -n kube-system create -f service-reader.yml

　　查看该namespace下的role

$ kubectl -n kube-system get role  NAME                                             AGE  extension-apiserver-authentication-reader        41h  kube-state-metrics-resizer                       41h  service-reader                                   2m17s  system::leader-locking-kube-controller-manager   41h  system::leader-locking-kube-scheduler            41h  system:controller:bootstrap-signer               41h  system:controller:cloud-provider                 41h  system:controller:token-cleaner                  41h

绑定角色到ServiceAccount

　　　将service-reader角色绑定到default ServiceAccount

$ kubectl  create rolebinding test --role=service-reader  rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/test created

$ kubectl  get rolebinding test -o yaml  apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1  kind: RoleBinding  metadata:    creationTimestamp: 2019-08-11T03:40:51Z    name: test    namespace: default    resourceVersion: "239323"    selfLink: /apis/rbac.authorization.k8s.io/v1/namespaces/default/rolebindings/test    uid: d0aff243-bbe9-11e9-ac1e-005056870b4d  roleRef:    apiGroup: rbac.authorization.k8s.io    kind: Role    name: service-reader

12.2.4使用ClusterRole和ClusterRoleBinding

查看集群ClusterRole

# kubectl get clusterrole  NAME                                                                   AGE  admin                                                                  42h  cluster-admin                                                          42h  edit                                                                   42h  flannel                                                                42h  kube-state-metrics                                                     42h  system:aggregate-to-admin                                              42h  ...

创建ClusterRole

kubectl create clusterrole flannel --verb=get,list -n kube-system

查看yaml文件

# kubectl get  clusterrole flannel -o yaml  apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1  kind: ClusterRole  metadata:    annotations:      kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |        {"apiVersion":"rbac.authorization.k8s.io/v1","kind":"ClusterRole","metadata":{"annotations":{},"name":"flannel"},"rules":[{"apiGroups":[""],"resources":["pods"],"verbs":["get"]},{"apiGroups":[""],"resources":["nodes"],"verbs":["list","watch"]},{"apiGroups":[""],"resources":["nodes/status"],"verbs":["patch"]}]}    creationTimestamp: 2019-08-09T09:58:42Z    name: flannel    resourceVersion: "360"    selfLink: /apis/rbac.authorization.k8s.io/v1/clusterroles/flannel    uid: 45100f6f-ba8c-11e9-8f57-005056870608  rules:  - apiGroups:    - ""    resources:    - pods    verbs:    - get  - apiGroups:    - ""    resources:    - nodes    verbs:    - list    - watch  - apiGroups:    - ""    resources:    - nodes/status    verbs:    - patch

创建clusterRoleBinding

$ kubectl  create clusterrolebinding  cluster-tetst  --clusterrole=pv-reader  --serviceaccount=kuebsystem:yaohong  clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/cluster-tetst created

12.2.5了解默认的ClusterRole和ClusterRoleBinding

如下所示使用kubectl get clusterroles和kubectl get clusterrolesbinding可以获取k8s默认资源。

用edit ClusterRole允许对资源进行修改

用admin ClusterRole赋予一个命名空间全部的权限

$ kubectl get clusterroles  NAME                                                                   AGE  admin                                                                  44h  cluster-admin                                                          44h  edit                                                                   44h  flannel                                                                44h  kube-state-metrics                                                     44h  system:aggregate-to-admin                                              44h  system:aggregate-to-edit                                               44h  system:aggregate-to-view                                               44h  system:auth-delegator                                                  44h  system:aws-cloud-provider                                              44h  system:basic-user                                                      44h  system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:nodeclient       44h  system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:selfnodeclient   44h  system:controller:attachdetach-controller                              44h  system:controller:certificate-controller                               44h  system:controller:clusterrole-aggregation-controller                   44h  。。。

wps@wps:~$ kubectl get clusterrolebindings  NAME                                                   AGE  clust-tetst                                            17m  cluster-admin                                          44h  cluster-tetst                                          13m  flannel                                                44h  kube-state-metrics                                     44h  kubelet-bootstrap                                      44h  system:aws-cloud-provider                              44h  system:basic-user                                      44h  system:controller:attachdetach-controller              44h  system:controller:certificate-controller               44h  。。。