K8s--访问控制

一、访问控制的几种方式

Authentication（认证）
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。
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。

UserAccount与serviceaccount：
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。
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。
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 )。

拉取私有仓库镜像方法示例（一般情况下拉取私有仓库中的镜像是需要认证的）：
kubectl create serviceaccount admin   %创建serviceaccount
$ kubectl describe sa admin   %此时k8s为用户自动生成认证信息，但没有授权
kubectl patch serviceaccount admin -p '{"imagePullSecrets": [{"name": "myregistrykey"}]}'  %添加secrets到serviceaccount中

cat pod.yml:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: reg.westos.org/westos/game2048
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
  serviceAccountName: admin    %这种将认证信息添加到serviceAccount中的方式，要比直接在Pod指定imagePullSecrets要安全很多

注意：也可以不在部署文件中添加关于认证的信息，在添加secrets到默认的serviceaccount中，这样也可以达到同样的效果

二、UserAccount

创建UserAccount来登录集群

1.创建UserAccount

cd /etc/kubernetes/pki/
openssl genrsa -out test.key 2048
openssl req -new -key test.key -out test.csr -subj "/CN=test"  %为test.key生成一个证书请求，/CN后面的名字最好和证书域名相匹配
openssl  x509 -req -in test.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key  -CAcreateserial -out test.crt -days 365   %申请证书使用权限365天
openssl x509 -in test.crt -text -noout   %查看证书test.crt
kubectl config set-credentials test --client-certificate=/etc/kubernetes/pki/test.crt --client-key=/etc/kubernetes/pki/test.key --embed-certs=true	  %创建test用户并指定证书
kubectl  config view    %查看当前配置
kubectl config set-context test@kubernetes --cluster=kubernetes --user=test  %绑定context,便于切换用户
kubectl config use-context test@kubernetes   %利用context切换为test用户

注意：以上步骤完成了用户的创建及认证，但是并没有做相应授权，因此test用户仍没有权限操作集群资源

2.RBAC

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

RoleBinding

RoleBinding是将Role中定义的权限授予给用户或用户组。它包含一个subjects列表(users，groups ，service accounts)，并引用该Role。

创建角色：
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"]

创建RoleBinding并绑定role:
---
kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: test-read-pods
  namespace: default
subjects:
- kind: User
  name: test
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: Role
  name: myrole
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

创建ClusterRole：
---
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"]    %增加了一些规则，可以对deployments控制器做操做
  verbs: ["get", "list", "watch", "create", "update", "patch", "delete"]

RoleBinding绑定ClusterRole：
---
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

没绑定ClusterRole之前：

绑定ClusterRole之后：

ClusterRoleBinding

创建ClusterRoleBinding并绑定ClusterRole：
---
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

注意：RoleBinding可以绑定role(角色)和ClusterRole(集群角色)，而ClusterRoleBinding只能绑定ClusterRole。 RoleBinding是对某个namespace 内授权，ClusterRoleBinding适用在集群范围内使用，二者的作用范围不一样

三、服务账户的自动化

Token 控制器（Token controller）
检测服务账户的创建，并且创建相应的 Secret 以支持 API 访问。
检测服务账户的删除，并且删除所有相应的服务账户 Token Secret。
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。
检测 Secret 的删除，如有需要，从相应的服务账户中移除引用。

Kubernetes 还提供了四个预先定义好的 ClusterRole 来供用户直接使用：
cluster-amdin    %权限高于admin，能够管理整个集群
admin           %相当于管理员权限
edit           %编辑资源
view         %查看资源

举例：定义了一个RoleBinding绑定ClusterRole中的view角色，可用于查看集群中的所有资源，当需要查看集群资源的时候用这种方式比较好，可以省去多个角色定义的麻烦

kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: readonly-default
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: default
  namespace: default
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: view
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io