21.kubernetes(k8s)笔记认证、授权与准入控制(

作者: Bigyong | 来源:发表于2021-12-28 07:11 被阅读0次

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概述
1.kubernetes API访问控制
2.认证 Authentication
ServiceAccount令牌认证
示例: 查看Pod 默认ServiceAccount及Secret

概述:

1. kubernetes API 访问控制
官方文档：
https://kubernetes.io/zh/docs/reference/access-authn-authz/controlling-access/
kubernetes api分为：认证、授权、准入控制

用户通过 kubectl、客户端库或者通过发送 REST 请求访问 API。用户（自然人）和 Kubernetes 服务账户都可以被授权进行 API 访问。请求到达 API 服务器后会经过几个阶段，具体说明如图：
首先看一下 Kubernetes API 请求的发起，请求的发起分为两个部分：

第一个部分是人机交互的过程。是大家非常熟悉的用 kubectl 对 apiserver 的一个请求过程使用的是 Users Accounts普通账户；
第二个部分是 Pod 中的业务逻辑与 apiserver 之间的交互使用的是Service Accounts 服务帐号。

当我们的 apiserver 收到请求后，就会开启访问控制流程。这里面分为三个步骤：

Authentication 认证阶段：判断请求用户是否为能够访问集群的合法用户。如果用户是个非法用户，那 apiserver会返回一个 401 的状态码，并终止该请求；
如果用户合法的话，我们的 apiserver 会进入到访问控制的第二阶段 Authorization：授权阶段。在该阶段中apiserver 会判断用户是否有权限进行请求中的操作。如果无权进行操作，apiserver 会返回 403的状态码，并同样终止该请求；
如果用户有权进行该操作的话，访问控制会进入到第三个阶段：AdmissionControl。在该阶段中 apiserver 的admission controller 会判断请求是否是一个安全合规的请求。如果最终验证通过的话，访问控制流程才会结束。

此时我们的请求将会转换为一个 Kubernetes objects 相应的变更请求，最终持久化到 ETCD 中。

认证（任意一种） -->授权（一般是rbac 和 node）–> 准入控制（自己选择）

2. 认证 Authentication

认证有多种，可以启动一种或多种认证方式，只要有一种认证方式通过，就不再对其它方式认证，通常启动X 509 Client Certs和Service Accout Tokens两种认证方式

常见的认证:

引导令牌(Token) : 如:节点加入时认证:kubelet
静态令牌: 存储于API Server进程可直接加载到的文件中保存的令牌，该文件内容会由API Server缓存于内存中;
静态密码:存储于API Server进程可直接加载到的文件中保存的账户和密码令牌，该文件内容会由API Server缓存于内存中;
ServiceAccount令牌:
OpenID Connect令牌:OIDC令牌,
OAuth 2 webhook令牌
代理认证等

访问k8s的API Server的客户端主要分为两类：

kubectl ：用户家目录中的 .kube/config 里面保存了客户端访问API Server的密钥相关信息，这样当用kubectl访问k8s时，它就会自动读取该配置文件，向API Server发起认证，然后完成操作请求,使用Users Accounts普通账户。
pod：Pod中的进程需要访问API Server，如果是人去访问或编写的脚本去访问，这类访问使用的账号为：UserAccount；而Pod自身去连接API Server时，使用的账号是：ServiceAccount，生产中后者使用居多。
kubectl 向 apiserver发起的命令，采用的时http方式，其实就是对URL发起增删改查的操作。

[root@k8s-master ~]# kubectl proxy --port=8888 &
[root@k8s-master ~]# curl http://localhost:8888/api/v1/namespaces/default
[root@k8s-master ~]# curl http://localhost:8888/apis/apps/v1/namespaces/default/deployments

以上两种api的区别是：
api它是一个特殊链接,只有在核心v1群组中的对象才能使用。
apis 它是一般API访问的入口固定格式名

ServiceAccount令牌认证

K8S自动为每个Pod注入一个ServiceAccount令牌,在每个名称空间中，会自动存在(由ServiceAccount准入控制器负责)一个ServiceAccount，将被该空间下的每个Pod共享使用。
认证令牌保存于该空间下的一个Secret对象中，该对象中共有三个信息:
1.namespace
2.ca.crt
3.token
资源定义格式:

apiVersion: v1 #ServiceAccount所属的API群组及版本
kind: serviceAccount #资源类型标识
metadata:
  name <string> #资源名称
  namespace <string> # ServiceAccount是名称空间级别的资源
automountServiceAccountToken <boolean> # 是否让Pod自动挂载API令牌
secrets <[]object> #以该SA运行的Pod所要使用的Secret对象组成的列表
  apiVersion <string> #引用的Secret对象所属的API群组及版本，可省略
  kind <string> #引用的资源的类型，这里是指Secret,可省略
  name <string> #引用的Secret对象的名称，通常仅给出该字段即可
  namespace <string> #引用的Secret对象所属的名称空间
  uid <string># 引用的Secret对象的标识符;
imagePullSecrets <[]object> # 引用的用于下载Pod中容器镜像的Secret对象列表 之前讲到secret时提到过Pod挂载私有仓库secret,实际使用不方便需要每个Pod单独挂载,放到serviceaccount就不用每个Pod单独挂载
  name <string> #docker-registry类型的Secret资源的名称

示例: 查看Pod 默认ServiceAccount及Secret

[root@k8s-master ~]# kubectl get pod    
NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
centos-deployment-66d8cd5f8b-9x47c   1/1     Running   1          41h
demodb-0                             1/1     Running   0          17h
demodb-1                             1/1     Running   0          16h

默认情况下没有指定ServiceAccount都会把默认的ServiceAccount挂载到Pod

[root@k8s-master ~]# kubectl describe  pod demodb-0 
Annotations:  <none>
...
    Mounts:
      /demodb/data from data (rw)
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-fsshk (ro)  #默认的ServiceAccount令牌
...
Volumes:
  data:
    Type:       PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
    ClaimName:  data-demodb-0
    ReadOnly:   false
  default-token-fsshk:    #默认的ServiceAccount令牌 存储卷
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-fsshk  
    Optional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  <none>
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute op=Exists for 300s
                 node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute op=Exists for 300s
Events:          <none>

每个名称空间下都自动生成一个默认的secret

[root@k8s-master ~]# kubectl get secret
NAME                  TYPE                                  DATA   AGE
default-token-fsshk   kubernetes.io/service-account-token   3      51d   
harbor-tom            kubernetes.io/dockerconfigjson        1      11d
mysql-root-authn      Opaque                                2      11d
nginx-ssl-secret      kubernetes.io/tls                     2      11d
web-basic-authn       kubenetes.io/basic-auth               2      11d
[root@k8s-master ~]# kubectl get secret -n kube-system
NAME                                             TYPE                                  DATA   AGE
attachdetach-controller-token-bpprw              kubernetes.io/service-account-token   3      51d
bootstrap-signer-token-69hd8                     kubernetes.io/service-account-token   3      51d
bootstrap-token-hbjzpz                           bootstrap.kubernetes.io/token         5      14d
certificate-controller-token-26sn8               kubernetes.io/service-account-token   3      51d
clusterrole-aggregation-controller-token-hlb6c   kubernetes.io/service-account-token   3      51d
coredns-token-k6swp                              kubernetes.io/service-account-token   3      51d
cronjob-controller-token-449ng                   kubernetes.io/service-account-token   3      51d
daemon-set-controller-token-qb22n                kubernetes.io/service-account-token   3      51d
default-token-xjfpp                              kubernetes.io/service-account-token   3      51d
...

主要包含的3类信息都是以加密方式显示 1. namespace、2. ca.crt、3. token

[root@k8s-master ~]# kubectl describe secret default-token-xjfpp -n kube-system  #查看secret 详细信息
Name:         default-token-xjfpp
Namespace:    kube-system   
Labels:       <none>
Annotations:  kubernetes.io/service-account.name: default
              kubernetes.io/service-account.uid: a7cfad17-e87a-42dd-8f34-46181dd43b05

Type:  kubernetes.io/service-account-token

Data  
====
ca.crt:     1066 bytes
namespace:  11 bytes     
token:      eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6Ijh4bkpFMkMxV0FtZmxPTmxsV3ZhY3lIRnZiRjlaUnhFSXdHSnRGc21adUUifQ.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJrdWJlLXN5c3RlbSIsImt1YmVybmV0ZXMuaW8vc2VydmljZWFjY291bnQvc2VjcmV0Lm5hbWUiOiJkZWZhdWx0LXRva2VuLXhqZnBwIiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9zZXJ2aWNlLWFjY291bnQubmFtZSI6ImRlZmF1bHQiLCJrdWJlcm5ldGVzLmlvL3NlcnZpY2VhY2NvdW50L3NlcnZpY2UtYWNjb3VudC51aWQiOiJhN2NmYWQxNy1lODdhLTQyZGQtOGYzNC00NjE4MWRkNDNiMDUiLCJzdWIiOiJzeXN0ZW06c2VydmljZWFjY291bnQ6a3ViZS1zeXN0ZW06ZGVmYXVsdCJ9.ifUAhcEjhmSszILrjPkbmKAKuo6nDBPrmQTjz6HjBXw85eTsu-D5CCjGwSaVj7X6xqK3GTwcv-r8518pSv92rfbN5cc9FdpknJGjtuigCrksap1gHcqZvco3BM7KFEaTFpCaxiVvzp6YBh4pVmm4zAJGieE8964m3SwZqXUmf3VP3LyVDrYnlISQXoXy5oEXODe8694H1vwU3wuRmkwLOCV5QthTxFpx5siM7_KFkcBuG-pt0lTbf6d15OXk-WY6J3qkdbmLrJFaofAo-1tas6Fp7ziQnIAkG_lTrbXPHD-rHJf9v1PobVIVvlEe5hKc_V1tE36SEwpIYHb61DfWRw

Pod 默认的挂载路径 /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount

[root@k8s-master authfiles]# kubectl exec -it demodb-0 -- /bin/sh
/demodb/data # cd /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount
/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount # ls
ca.crt     namespace  token
/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount # cat namespace 
/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount # cat ca.crt 
-----BEGIN CERTIFICATE-----
MIIC5zCCAc+gAwIBAgIBADANBgkqhkiG9w0BAQsFADAVMRMwEQYDVQQDEwprdWJl
cm5ldGVzMB4XDTIxMDYyODE3NDIxMFoXDTMxMDYyNjE3NDIxMFowFTETMBEGA1UE
AxMKa3ViZXJuZXRlczCCASIwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADggEPADCCAQoCggEBAMwQ
mCJJ0GuIDdzZa8XAJIy7BRUGBT0oI0lVuWc3PD25whr1MBRyUru0u0n7mKVQTzbY
0G8USHzwSnX51OoMpU5YwHK6WGLgJ6gdCfjAY6v12e7y+rvjOKYns6ljUf2MnaIL
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GvOloGM150Rsx4vL8DWOqZcUUg/uXujKg1MfWRrD9KvqK1QdP92IE+l6nXUKY34r
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/wQFMAMBAf8wHQYDVR0OBBYEFOwi2wrUbuvVmbiV2rnnLtz0hsgcMA0GCSqGSIb3
DQEBCwUAA4IBAQBCFkEU4gyouDs4hG0pjdlrJRkDw1kKg1JV8m3CqcKUKmJBUT9H
9R8LaU2s/6yS5zX3VSdUNgF1V/hpjUJ6bSud9Xfnmbw8lHKUucUSIWU9a+TGTvkn
DqI8FcC8gKstUAwagxdRwj3KEy7HSAcbMXjKFSdAlQ2Qq7CG8vLXilurHhEEbrzq
unbuVjJ80gIWeeo23HkAbjOiTiSokN2AoGyGW9eS3bMLSJgMHzLtX80uWwS75jc3
2mMrYe59nzGIR2yY2zxkmmj6DOLoMQKyJlqPC2fGKyAv0N79QKAGl7JjbXzYvaV2
egWtCk0FHnfah9Fu+/P8pNtY8agSluneeHkL
-----END CERTIFICATE-----
/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount #

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