访问控制介绍

• Authentication（认证）：
  （1）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，就不再进行其它方式的认证。通常启用X509 Client Certs和Service Accout Tokens两种认证方式。
  （2）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，根据所有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。默认集群强制开启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。
• 访问k8s的API Server的客户端主要分为两类：
  （1）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。
  （2）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，采用的是http方式，其实就是对URL发起增删改查的操作。

 kubectl proxy --port=8888 &
 curl http://localhost:8888/api/v1/namespaces/default
 curl http://localhost:8888/apis/apps/v1/namespaces/default/deployments

以上两种api的区别是：
（1）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。
（2）apis它是一般API访问的入口固定格式名

• UserAccount与serviceaccount
  （1）用户账户是针对人而言的。 服务账户是针对运行在 pod 中的进程而言的。
  （2）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。
  （3）通常情况下，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 )。
• 服务账户的自动化：
  1.服务账户准入控制器（Service account admission controller）
  （1）如果该 pod 没有 ServiceAccount 设置，将其 ServiceAccount 设为 default。
  （2）保证 pod 所关联的 ServiceAccount 存在，否则拒绝该 pod。
  （3）如果 pod 不包含 ImagePullSecrets 设置，那么 将 ServiceAccount 中的 ImagePullSecrets 信息添加到 pod 中。
  （4）将一个包含用于 API 访问的 token 的 volume 添加到 pod 中。
  （5）将挂载于 /var/run/secrets/ kubernetes.io/ serviceaccount 的 volumeSource 添加到 pod 下的每个容器中。
  2.Token 控制器（Token controller）
  （1）检测服务账户的创建，并且创建相应的 Secret 以支持 API 访问。
  （2）检测服务账户的删除，并且删除所有相应的服务账户 Token Secret。
  （3）检测 Secret 的增加，保证相应的服务账户存在，如有需要，为 Secret 增加 token。
  （4）检测 Secret 的删除，如有需要，从相应的服务账户中移除引用。
  3.服务账户控制器（Service account controller）
  （1）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。
• Kubernetes 还拥有“用户组”（Group）的概念：
  （1）ServiceAccount对应内置用户的名字是： system:serviceaccount:<ServiceAccount名字 >
  （2）用户组所对应的内置名字是：system:serviceaccounts:<Namespace名字 >
  举例如下：

示例1：表示mynamespace中的所有ServiceAccount
subjects:
- kind: Group
  name: system:serviceaccounts:mynamespace
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
示例2：表示整个系统中的所有ServiceAccount
subjects:
- kind: Group
  name: system:serviceaccounts
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

认证

serviceaccount（sa）

1.创建sa
kubectl get sa
kubectl create serviceaccount admin

2.查看sa
kubectl describe sa admin
kubectl get sa

3.将secrets添加到serviceaccount中
kubectl get secrets
kubectl patch serviceaccount admin -p '{"imagePullSecrets": [{"name": "myregistrykey"}]}'

4.再次查看sa
kubectl describe sa admin

5.编写文件
vim pod3.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
    - name: mario
      image: www.lyueyue.org/library/mario
  serviceAccountName: admin

6.运行文件
kubectl apply -f pod3.yaml 

7.查看pod
kubectl get pod
kubectl describe pod mypod

注意：由于虚拟机目前只能开三个，我这里server1既是harbor主机又是k8s的master节点，所以它的default sa就可以拉取镜像（问题终于解决了害，卡在这里整整两天）无法看到实验效果，如果是在不同的主机上，我们可以发现只有加上admin sa才能拉取镜像。

UserAccount

1.生成rsa私钥文件
cd /etc/kubernetes/pki
openssl genrsa -out test.key 2048

2.生成证书请求文件（指定CN）
openssl req -new -key test.key -out test.csr -subj "/CN=test"

3.生成证书
openssl x509 -req -in test.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key  -CAcreateserial -out test.crt -days 365

4.查看证书
openssl x509 -in test.crt -text -noout

5.设置kubeconfig的users
kubectl config set-credentials test --client-certificate=/etc/kubernetes/pki/test.crt --client-key=/etc/kubernetes/pki/test.key --embed-certs=true

6.查看更改情况
kubectl config view

7.再次设置
kubectl config set-context test@kubernetes --cluster=kubernetes --user=test

8.重新查看
kubectl config view

发现使用的还是admin账户

重新查看发现更改过来了，而且现在有两个context。

授权

RBAC（Role Based Access Control）：基于角色访问控制授权

• 允许管理员通过Kubernetes API动态配置授权策略。RBAC就是用户通过角色与权限进行关联。
• RBAC只有授权，没有拒绝授权，所以只需要定义允许该用户做什么即可。
• RBAC包括四种类型：Role、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding。

RBAC的三个基本概念：

• Subject：被作用者，它表示k8s中的三类主体， user， group， serviceAccount
• Role：角色，它其实是一组规则，定义了一组对 Kubernetes API 对象的操作权限。
• RoleBinding：定义了“被作用者”和“角色”的绑定关系

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。
  

Role与RoleBinding

之前的账户没有授权
1.先切到admin用户
kubectl config use-context kubernetes-admin@kubernetes

2.创建目录
mkdir rbac
cd rbac

3.编写文件
vim role.yaml
kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  namespace: default
  name: myrole
rules:
- apiGroups: [""] 
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "watch", "list", "create", "update", "patch", "delete"]

4.运行文件
kubectl apply -f role.yaml 

5.查看role
kubectl get role

6.将角色和用户绑定
vim role.yaml
kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  namespace: default
  name: myrole
rules:
- apiGroups: [""] 
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "watch", "list", "create", "update", "patch", "delete"]
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: test-read-pods
  namespace:  default
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Role
  name: myrole
subjects:
- apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: User
  name: test

7.运行文件
kubectl apply -f role.yaml

8.查看绑定情况
kubectl get rolebindings.rbac.authorization.k8s.io 

9.切到test用户
kubectl config use-context test@kubernetes 

10.查看pod及sc
kubectl get pod 
kubectl get sc
kubectl get pod -n kube-system

虽然成功建立账户，但还没有授权。

授权，将角色和用户绑定起来。注意将用户切回admin，这里只给操作pod的权限。


现在开始绑定，将myrole这个角色赋给test用户。

发现使用test账户可以get pod了，但是无法get sc，也不能对别的namespace进行get pod操作。

ClusterRole与RoleBinding

1.先切到admin用户
kubectl config use-context kubernetes-admin@kubernetes

2.编写文件
vim role.yaml
kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  namespace: default
  name: myrole
rules:
- apiGroups: [""] 
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "watch", "list", "create", "update", "patch", "delete"]
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: test-read-pods
  namespace:  default
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Role
  name: myrole
subjects:
- apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: User
  name: test
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: myclusterrole
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "watch", "list", "delete", "create", "update"]
- apiGroups: ["extensions", "apps"]
  resources: ["deployments"]
  verbs: ["get", "list", "watch", "create", "update", "patch", "delete"]
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: rolebind-myclusterrole
  namespace:  default
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: myclusterrole
subjects:
- apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: User
  name: test

3.运行文件
kubectl apply -f role.yaml

4.查看绑定情况
kubectl get rolebindings.rbac.authorization.k8s.io 

5.切到test用户
kubectl config use-context test@kubernetes

6.查看
kubectl get pod 
kubectl get deployments.apps
kubectl get sa

首先使用rolebinding绑定clusterrole


注意在修改role文件时先切回admin用户

发现此时test用户可以get pod和deployment。

ClusterRole与ClusterRoleBinding

1.先切到admin用户
kubectl config use-context kubernetes-admin@kubernetes

2.编写文件
vim role.yaml
kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  namespace: default
  name: myrole
rules:
- apiGroups: [""] 
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "watch", "list", "create", "update", "patch", "delete"]
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: test-read-pods
  namespace:  default
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Role
  name: myrole
subjects:
- apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: User
  name: test
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: myclusterrole
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "watch", "list", "delete", "create", "update"]
- apiGroups: ["extensions", "apps"]
  resources: ["deployments"]
  verbs: ["get", "list", "watch", "create", "update", "patch", "delete"]
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: clusterrolebinding-myclusterrole
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: myclusterrole
subjects:
- apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: User
  name: test

3.运行文件
kubectl apply -f role.yaml

4.切到test用户
kubectl config use-context test@kubernetes

5.查看
kubectl get pod -n kube-system

clusterrolebinding不需要指定namespace

发现可以get pod 可以访问各个namespace

补充

Kubernetes 还提供了四个预先定义好的 ClusterRole 来供用户直接使用

• cluster-amdin
• admin
• edit
• view

1.先切到admin用户
kubectl config use-context kubernetes-admin@kubernetes

2.查看clusterrole
kubectl get clusterrole

3.查看四个预先定义好的 ClusterRole
kubectl describe clusterrole cluster-admin
kubectl describe clusterrole admin

查看clusterrole

查看四个预先定义好的ClusterRole：cluster-amdin、admin、edit、view