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一、Kubernetes 安全框架

K8S安全控制框架主要由下面3个阶段进行控制：

Authentication（鉴权），确认身份
Authorization（授权），根据身份授予权限
Admission Control（准入控制），类似于电子扫描，可以灵活配置

客户端要想访问K8s集群API Server，一般需要证书、Token或 者用户名+密码；如果Pod访问，需要ServiceAccount

1.1.鉴权（Authentication）

三种客户端身份认证：
• HTTPS 证书认证：基于CA证书签名的数字证书认证
• HTTP Token认证：通过一个Token来识别用户
• HTTP Base认证：用户名+密码的方式认证(基本不用)

1.2.授权(Authorization)

RBAC（Role-Based Access Control，基于角色的访问控制）：负责完成授权（Authorization）工作。

RBAC根据API请求属性，决定允许还是拒绝。

比较常见的授权维度：
• user：用户名
• group：用户分组
• 资源，例如pod、deployment
• 资源操作方法：get，list，create，update，patch，watch，delete
• 命名空间
• API组

1.3.准入控制（Admission Control）

Adminssion Control实际上是一个准入控制器插件列表，发送到API Server的请求都需要经过这个列表中的每个准入控制器插件的检查，检查不通过，则拒绝请求。

二、基于角色的权限访问控制：RBAC

RBAC（Role-Based Access Control，基于角色的访问控制），允许通过Kubernetes API动态配置策略。

2.1.角色

一组权限的集合

• Role：授权特定命名空间的访问权限
• ClusterRole：授权所有命名空间的访问权限

2.2.角色绑定

• RoleBinding：将角色绑定到主体（即subject）
• ClusterRoleBinding：将集群角色绑定到主体

2.3.主体（subject）

• User：用户
• Group：用户组
• ServiceAccount：服务账号

三、为devops用户授权访问default命名空间权限

3.1.用K8S CA签发客户端证书

3.1.1.Shell脚本安装cfssl

3.1.2.生成客户端证书脚本create_cert.sh

#!/bin/bash
set -e
[ "$#" -ne 1 ] && echo "ERROR:Please Usage:bash $(basename $0) devops(devops表示使用证书的用户)" && exit 1
USER_NAME=$1
CA_CERT_PATH="/etc/kubernetes/pki"
CERT_PATH="/opt/cert"

[ ! -d "${CA_CERT_PATH}" ] && echo "ERROR:${CA_CERT_PATH}不存在!!!" && exit 1
[ ! -d "${CERT_PATH}" ] && mkdir ${CERT_PATH}

cd ${CERT_PATH}
cat > ca-config.json <<EOF
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"
    },
    "profiles": {
      "kubernetes": {
        "usages": [
            "signing",
            "key encipherment",
            "server auth",
            "client auth"
        ],
        "expiry": "87600h"
      }
    }
  }
}
EOF

cat > ${USER_NAME}-csr.json <<EOF
{
  "CN": "${USER_NAME}",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF

cfssl gencert -ca="${CA_CERT_PATH}"/ca.crt -ca-key="${CA_CERT_PATH}"/ca.key -config=ca-config.json -profile=kubernetes ${USER_NAME}-csr.json | cfssljson -bare ${USER_NAME}
echo "INFO:证书路径为${CERT_PATH}"
set +e

bash create_cert.sh devops

3.2.生成kubeconfig授权文件

创建kubeconfig的脚本create_kubeconfig.sh

#!/bin/bash
set -e
[ "$#" -ne 1 ] && echo "ERROR:Please Usage:bash $(basename $0) devops(devops表示使用kubeconfig的用户)" && exit 1
USER_NAME=$1
CA_CERT_PATH="/etc/kubernetes/pki"
MASTER_URL="https://192.168.1.10:6443"
CERT_PATH="/opt/cert"

[ ! -d "${CA_CERT_PATH}" ] && echo "ERROR:${CA_CERT_PATH}不存在!!!" && exit 1
if [ ! -f "${CERT_PATH}"/"${USER_NAME}"-key.pem -o ! -f "${CERT_PATH}"/"${USER_NAME}".pem ];then
    echo "ERROR:${CERT_PATH}下没有对应的证书和私钥" && exit 1
fi

kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=${CA_CERT_PATH}/ca.crt \
  --embed-certs=true \
  --server=${MASTER_URL} \
  --kubeconfig=${CERT_PATH}/${USER_NAME}.kubeconfig
 
# 设置客户端认证
kubectl config set-credentials ${USER_NAME} \
  --client-key=${CERT_PATH}/${USER_NAME}-key.pem \
  --client-certificate=${CERT_PATH}/${USER_NAME}.pem \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=${CERT_PATH}/${USER_NAME}.kubeconfig

# 设置默认上下文
kubectl config set-context kubernetes \
  --cluster=kubernetes \
  --user=${USER_NAME} \
  --kubeconfig=${CERT_PATH}/${USER_NAME}.kubeconfig

# 设置当前使用配置
kubectl config use-context kubernetes --kubeconfig=${CERT_PATH}/${USER_NAME}.kubeconfig

echo "INFO:${USER_NAME}用户的kubeconfig文件路径为${CERT_PATH}/${USER_NAME}.kubeconfig"
set +e

bash create_kubeconfig.sh devops

测试生成的kubeconfig文件

kubectl --kubeconfig=/opt/cert/devops.kubeconfig get pod

发现是拒绝访问的，接下来创建RBAC权限策略，使其可以访问相关资源

3.3.创建RBAC权限策略

允许devops用户查看default命名空间下的Pod、deploy、service

rbac.yaml

kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  namespace: default
  name: pod-reader
rules:
- apiGroups: ["","apps"]
  resources: ["pods","deployments","services"]   #资源
  verbs: ["get", "watch", "list"]   			 #对资源的操作

---

kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: read-pods
  namespace: default
subjects:
- kind: User
  name: devops          #与生成证书的名字匹配
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: Role
  name: pod-reader      #通过名字与Role匹配
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

kubectl apply -f rbac.yaml
kubectl --kubeconfig=/opt/cert/devops.kubeconfig get pod

可以正常访问，权限配置生效
参考视频：https://ke.qq.com/webcourse/index.html#cid=1709963&term_id=103042490&taid=10056433997059979&type=1024&vid=5285890809797835124