安全认证

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访问控制概述

Kubernetes作为一个分布式集群的管理工具，保证集群的安全性是其一个重要的任务。所谓的安全性其实就是 保证对Kubernetes的各种客户端进行认证和鉴权操作。 客户端 在Kubernetes集群中，客户端通常有两类：

• User Account：一般是独立于kubernetes之外的其他服务管理的用户账号。
• service Account： kubernetes管理的账号，用于为Pod中的服务进程在访问Kubernetes时提供身份标识。
  
  认证、授权与准入控制
  Apiserver是访问及管理资源对象的唯一入口。任何—个请求访问ApiServer，都要经过下面三个流程：
• Authentication(认证）：身份鉴别，只有正确的账号才能够通过认证
• Authorization（授权）：判断用户是否有权限对访问的资源执行特定的动作
• Admission Control（准入控制）：用于补充授权机制以实现更加精细的访问控制功能。
  

一、认证管理

Kubernetes集群安全的最关捷点在于如何识别井认证客户端身份，它提供了3种客户端身份认证方式：

• HTTP Base认证：通过用户名＋密码的方式认证

这种认证方式是把“用户名：密码用BASE64算法进行编码后的字符串放在HTTP请求中的Header Authorizationt域里发送给服务端。服务端收到后进行解码，获取用户名及密码，然后进行用户身份认证的过程。

• HTTP Token认证：通过—个Token来识别合法用户

这种认证方式是用一个很长的难以被模仿的字符串–Token来表明用户身份的一种方式。每个Token对应一个用户名，当客户端发起API调用请求时，需要在HTTP Header里放入 Token， API Server接到Token后会跟服务器中保存的 token进行比对，然后进行用户身份认证的过程。

• HTTPS书认证：甚于CA根证书签名的双向数字证书认证方式

是安全性最高的一种方式，但是同时也是操作起来暴麻烦的一种方式。

HTTPS人证大体分为3个过程：

1. 证书申请和下发

HTTPS通信双方的服务器向CA机构申请证书，CA机构下发根证书。服务端证书及私钥给申请者

2. 客户端和服务端的双向认证

1＞客户我向服务器兴发起请求，服务满下发自己的证书给客户淡，
客户端接收到证书后，通过私钥解密证书，在证书中获得服务端的公钥，
客户端利用服务器端的公钥认证证书中的信息，如果一致，则认可这个服务器
2>客户端发送自己的证书给服务器端，服务端接收到证书后，通过私钥解密证书，
在证书中获得客户淡的公钥，并用该公钥认证证书信息，确认客户端是否合法

3. 服务器端和客户端进行通信

服务器端和客户端协商好加密方式后，客户端会产生一个随机的秘钥并加密，然后发送到服务器端。
服务器端接收这个密钥后，双方接下来通信的所有内容都通过该随机密钥加密

注意：Kubernetes允许同时配置多种认证方式，只要其中任意一个方式认证通过即可

二、授权管理

      授权发生在认证成功之后，通过认证就可以知道请求用户是谁，然后Kubernetes会根据事先定义的授权策略 来决定用户是否有权限访问，这个过程就称为授权。
      每个发送到ApiServer的请求都带上了用户和资源的信息：比如发送请求的用户、请求的路径、请求的动作等.授权就是根据这些信息和授权策略进行比较，如果符合策略，则认为授权通过，否则会返回错误。
API Server目前支持以下几种授权策略：
- AlwaysDeny：表示拒绝所有请求， 一般用于测试
- AlwaysAllow：允许接收所有请求，相当于集群不需要授权流程 （Kubernetes默认的策略）
- ABAC：基于属性的访问控制，表示使用用户配置的授权规则对用户请求进行匹配和控制
- Webhook：通过调用外部REST服务对用户进行授权
- Node：是一种专用模式，用于对kubelet发出的请求进行访问控制
- RBAC： 基于角色的访问控制（kubeadm安装方式下的默认选项）

RBAC(Role-Based Access Control) 基于角色的访问控制，主要是在描述一件事情：给哪些对象授于了哪些权限 其中涉及到了下面几个概念：

• 对象：User、 Groups、 ServiceAccount
• 角色：代表着一组定义在资源上的可操作（权限）动作 ，比如对pod的增删改查
• 绑定：将定义好的角色跟用户绑定在一起
  
  RBAC引入了4个顶级资源对象：
• Role、 ClusterRole：角色，用于指定一组权限
• RoleBinding、 ClusterRoleBinding：角色绑定，用于将角色（权限）赋予给对象
  Role, ClusterRole
  一个角色就是一组权限的集合，这里的权限都是许可形式的 （白名单）

 # Role只能对命名空间内的资源进行授权，需要指定nameapce 
kind: Role 
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 
metadata: 
  namespace: test-dev  
  name: authorizatioh-role 
rules:
  - apiGroups: [""] #支持的API组列表， ，空字符串，表示核心API群 
    resources: ["pods"]# 支持的资源对象列表 
    verbs: ["-get", "watch" ,"list"]#允许的对资源对象的操作方法列表

#ClusterRole可以对集群范围内资源、跨namespaces的范国资源、非资源类型进行授权  
kind: Role 
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 
metadata: 
  name: authorizatioh-clusterrole 
rules:
  - apiGroups: [""] #支持的API组列表， ，空字符串，表示核心API群 
    resources: ["pods"]# 支持的资源对象列表 
    verbs: ["-get", "watch" ,"list"]#允许的对资源对象的操作方法列表

需要详细说明的是，rules中的参数

• apiGroups:支持API组列表

" ","apps","autoscalino", "batch" 

• resources： 支持的资源对象列表

"services", "endpoints", "pods","secrets", " configmaps","crontabs","deployments","jobs" "nodes", "rolebindings", "clusterroles", "daemonsets", "replicasets","statefulsets"

• verbs：对资源对象的操作方法列表

 "get","list", "watch", "create" ,"update", "pathin", "delete", "exec" 

RoleBinding、ClusterRoleBinding
角色绑定用来把一个角色绑定到一个目标对象上，绑定目标可以是User、Group或者ServiceAccount。

# RoleBinding可以将同一namespace中的subject鄉定到某个RO1e下，则此subject即具有该Ro1e定义的权限 
kind: RoleBinding 
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 
metadata: 
  name: authorization-role-binding
  namespace: test-dev 
subjects: 
  - kind: User 
    name: heima 
    apiGroup: rbac.authorization.k8s.io 
roleRef: 
  kind: Role 
  name: authorization-role 
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

# ClusterRoleBinding在整个集群级别和所有namespaces将特定的subject与ClusterRole鄉定，授子权限
kind: RoleBinding 
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 
metadata: 
  name: authorization-cluster-binding 
subjects: 
  - kind: User 
    name: heima 
    apiGroup: rbac.authorization.k8s.io 
roleRef: 
  kind: ClusterRole
  name: authorization-clusterRole
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

RoleBinding引用ClusterRole进行授权
RoleBinding可以引用ClusterRole，对属于同一命名空间内ClusterRole定义的资源主体进行授权。

一种很常用的做法就是，集群管理员为集群范围顶定义好一组角色 (Cluster Role），然后在多个命名空间中重复使用这些ClusterRole。这样可以大幅提高授权管理工作效本，也使得各个命名空间下的基础性授权规则与使用体验保持一致。

 # 虽然authorization-clusterrole是一个集群角色，但是因力使用了 RoleBinding
 # 所以heima只能读职dev命名空间中的资源 
kind: RoleBinding 
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 
metadata: 
  name: authorization-role-binding-ns 
  namespace: test-dev 
subjects: 
  - kind: User 
    name: heima 
    apiGroup: rbac. authorization.k8s.io 
roleRef: 
  kind: ClusterRole 
  name: authorization-clusterrole 
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

实战：创建-一个只能管理dev空间下Pods资源的账号

准入控制