Kubernetes API服务器的安全防护

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正文

启动 API 服务器时，通过命令行选项可以开启认证插件。

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。

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。

Kubernetes API 服务器的安全防护

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。

Kubernetes API 服务器的安全防护

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。

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

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

Kubernetes API 服务器的安全防护

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。

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

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

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

Kubernetes API 服务器的安全防护

$ kubectl get rolebinding test -o yaml

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1

kind: RoleBinding

metadata:

creationTimestamp: 2019-08-11T03:40:51Z

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

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

resourceVersion: “360”

selfLink: /apis/rbac.authorization.k8s.io/v1/clusterroles/flannel

uid: 45100f6f-ba8c-11e9-8f57-005056870608

rules:

– apiGroups:

– “”

resources:

– pods

verbs:

– get

– apiGroups: