K8S的安全机制

前言:机制

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。API Server 是集群内部各个组件通信的中介, 也是外部控制的入口。所以 Kubernetes 的安全机制基本就是围绕保护 API Server 来设计的。
比如 kubectl 如果想向 API Server 请求资源,需要过三关,第一关是认证(Authentication),第二关是鉴权(Authorization), 第三关是准入控制(Admission Control),只有通过这三关才可能会被 K8S 创建资源。

一、kubernetes安全机制

api server是k8s集群的入口,默认有两个端口:

  1. 本地端口8080: 用于接收HTTP请求, 不对外服务, 非认证或授权的HTTP请求通过该端口访问API Server
  2. 安全端口6443: 用于接收认证授权的HTTPS请求,对外服务。

用户通过安全端口访问k8s的api server需要过三关:认证、授权、准入控制

Authentication认证: 用于识别用户身份, 方式有: SSL证书,token, 用户名+密码等
Authorization授权: 确认是否对资源具有相关的权限
Admission Control准入控制: 判断操作是否符合集群的要求

无论kubectl客户端命令或api或ui,在创建或访问资源时,一定要有apiServer所对应的资源版本,只要资源版本与kind能够正确匹配才能进行继续操作,否侧操作会被终止。

二、第一关:Authentication认证

Authentication认证: 用于识别用户身份, 验证方式有:

  • token
  • 用户名+密码
  • SSL证书

HTTP Token 认证:通过一个 Token 来识别合法用户

  1. HTTP Token 的认证是用一个很长的特殊编码方式的并且难以被模仿的 Token 字符串来表达客户的一种方式。
  2. Token 是一个很长的很复杂的字符串,每一个 Token 对应一个用户名存储在 API Server 能访问的文件中。
  3. 当客户端发起 API 调用请求时,需要在 HTTP Header 里放入 Token。

HTTP Base 认证:通过用户名+密码的方式认证

  • 用户名:密码 用 BASE64 算法进行编码后的字符串放在 HTTP Request 中的 Heather Authorization 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。

HTTPS 证书认证(最严格):基于 CA 根证书签名的客户端身份认证方式。

注:Token 认证和 Base 认证方式只能进行服务端对客户端的单向认证,而客户端不知道服务端是否合法;而 HTTPS 证书认证方式 则可以实现双向认证。

1、用户分类

用户有两种:

  • 用户账户(user) : 是在集群外部访问apiserver时使用的用户,如kubectl命令就是作为kubernetes的admin用户来执行的。
  • 服务账户(ServiceAccount): 为了方便Pod里面的进程调用Kubernetes API或其他外部服务而设计的。
  • User account是为人设计的,而service account则是为Pod中的进程调用Kubernetes API而设计;
  • User account是跨namespace的,而service account则是仅局限它所在的namespace;
  • 每个namespace都会自动创建一个default service account

1.1 需要被认证的访问类型

  1. Kubernetes 组件对 API Server 的访问:kubectl、kubelet、kube-proxy
  2. Kubernetes 管理的 Pod 对 API Server 的访问:Pod(coredns,dashborad 也是以 Pod 形式运行)

1.2 安全性说明

  1. Controller Manager、Scheduler 与 API Server 在同一台机器,所以直接使用 API Server 的非安全端口访问(比如 8080 端口)
  2. kubectl、kubelet、kube-proxy 访问 API Server 就都需要证书进行 HTTPS 双向认证,端口号使用 6443

1.3 证书颁发

  1. 手动签发:使用二进制部署时,需要先手动跟 CA 进行签发 HTTPS 证书
  2. 自动签发:kubelet 首次访问 API Server 时,使用 token 做认证,通过后,Controller Manager 会为 kubelet 生成一个证书, 以后的访问都是用证书做认证了

1.4 Service Account

Service Account是为了方便 Pod 中的容器访问API Server。因为 Pod 的创建、销毁是动态的,所以要为每一个 Pod 手动生成证书就不可行了。

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Kubenetes 使用了 Service Account 来循环认证,从而解决了 Pod 访问API Server的认证问题。

1.5 Secret 与 SA 的关系

Kubernetes 设计了一种资源对象叫做 Secret,分为两类:

  1. 用于保存 ServiceAccount 的 service-account-token
  2. 用于保存用户自定义保密信息的 Opaque

1.6 Service Account 中包含三个部分

  • Token:是使用 API Server 私钥签名的 Token 字符串序列号,用于访问 API Server 时,Server 端认证
  • ca.crt:ca 根证书,用于 Client 端验证 API Server 发送来的证书
  • namespace:标识这个 service-account-token 的作用域名空间
默认情况下,每个 namespace 都会有一个 Service Account,如果 Pod 在创建时没有指定 Service Account,就会使用 Pod 所属的 namespace 的 Service Account。每个 Pod 在创建后都会自动设置 spec.serviceAccount 为 default(除非指定了其他 Service Accout)。

2、kubeconfig文件

kubeconfig 文件包含集群参数(CA 证书、API Server 地址),客户端参数(上面生成的证书和私钥),集群 context 上下文参数 (集群名称、用户名)。

Kubenetes 组件(如 kubelet、kube-proxy)通过启动时指定不同的 kubeconfig 文件可以切换到不同的集群 ,连接到 apiserver。也就是说 kubeconfig 文件既是一个集群的描述,也是集群认证信息的填充。包含了集群的访问方式和认证信息。kubectl 文件默认位于 ~/.kube/config

  • kubeconfig文件用于组织有关群集、用户、命名空间和身份验证机制的信息,用于对k8s集群的访问。
  • 使用kubectl命令时默认使用~/.kube/config这个kubeconfig文件来访问k8s集群,也可以用--kubeconfig指定其它文件

一个kubeconfig文件通常由以下几个配置段组成:

users:  用户账号及其认证信息列表
cluster:  目标集群列表
contexts:  以哪个user接入哪个cluster的连接组合。
current-context: 当前使用的context

示例: 查看admin用户的kubeconfig文件

[root@master1 ~]# cat /root/.kube/config
apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
    certificate-authority-data: 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
    server: https://192.168.111.20:6443
  name: cluster1
contexts:
- context:
    cluster: cluster1
    user: admin
  name: context-cluster1-admin
current-context: context-cluster1-admin
kind: Config
preferences: {}
users:
- name: admin
  user:
    client-certificate-data: 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
    client-key-data: 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

三、第二关:Authorization授权

之前的认证(Authentication)过程,只是确认通信的双方都确认了对方是可信的,可以相互通信。而鉴权是确定请求方有哪些资源的权限。API Server 目前支持以下几种授权策略:(通过 API Server 的启动参数 “--authorization-mode” 设置)

认证环节之后是授权, 确认是否对资源具有相关的权限

一个请求需要在其请求信息中包含用户名,请求的动作以及目标对象; 若存在某授权策略对于此请求给予了授权许可,即授权成功。

1、授权模块

  • AlwaysDeny:表示拒绝所有的请求,一般用于测试
  • AlwaysAllow:允许接收所有请求,如果集群不需要授权流程,则可以采用该策略,一般用于测试
  • ABAC(Attribute-Based Access Control):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。也就是说定义一个访问类型的属性,用户可以使用这个属性访问对应的资源。此方式设置较为繁琐,每次设置需要定义一长串的属性才可以。
  • Webhook:通过调用外部 REST 服务对用户进行授权,即可在集群外部对K8S进行鉴权
  • RBAC(Role-Based Access Control):基于角色的访问控制,K8S自1.6版本起默认使用规则

2、RBAC

2.1 RBAC的优势

RBAC 相对其它访问控制方式,拥有以下优势:

  1. 对集群中的资源(Pod,Deployment,Service)和非资源(元信息或者资源状态)均拥有完整的覆盖
  2. 整个 RBAC 完全由几个 API 资源对象完成,同其它 API 资源对象一样,可以用 kubectl 或 API 进行操作
  3. 可以在运行时进行调整,无需重启 API Server,而 ABAC 则需要重启 API Server

2.2 RBAC的API资源对象说明

RBAC 引入了 4 个新的顶级资源对象:Role、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding,4 种对象类型均可以通过 kubectl 与 API Server 操作。

官方文档:https://kubernetes.io/docs/reference/access-authn-authz/rbac/

2.3 角色

  • 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

2.4 角色绑定

  • RoleBinding 将角色绑定到主机(即subject)

  • ClusterRoleBinding 将集群角色绑定到主体

如果使用 RoleBinding 绑定 ClusterRole,仍会受到命名空间的影响;

如果使用 ClusterRoleBinding 绑定 ClusterRole, 将会作用于整个 K8S 集群。

2.5 主体

  • User 用户
  • Group 用户组
  • Service  Account 服务帐号

User 使用字符串表示,它的前缀 system: 是系统保留的,集群管理员应该确保普通用户不会使用这个前缀格式;

Group 书写格式与 User 相同,同样 system: 前缀也为系统保留。
Pod使用 ServiceAccount 认证时,service-account-token 中的 JWT 会保存用户信息。 有了用户信息,再创建一对角色/角色绑定(集群角色/集群角色绑定)资源对象,就可以完成权限绑定了。

2.6 Role and ClusterRole

在 RBAC API 中,Role 表示一组规则权限,权限只能增加(累加权限),不存在一个资源一开始就有很多权限而通过 RBAC 对其进行减少的操作。也就是说只有白名单权限,而没有黑名单权限的概念。

Role 只能定义在一个 namespace 中,如果想要跨 namespace 则可以创建 ClusterRole,也就是说定义 ClusterRole 不需要绑定 namespace。

Role 示例

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1  #指定 core API 组和版本
kind: Role   #指定类型为 Role
metadata:
  namespace: default   #使用默认命名空间
  name: pod-reader   #Role 的名称
 
rules:   #定义规则
- apiGroups: [""]  #""表示 apiGroups 和 apiVersion 使用相同的 core API 组,即 rbac.authorization.k8s.io
  resources: ["pods"]  #资源对象为 Pod 类型
  verbs: ["get", "watch", "list"]  #被授予的操作权限

以上配置的意义是,如果把 pod-reader 这个 Role 赋予给一个用户,那么这个用户将在 default 命名空间中具有对 Pod 资源对象 进行 get(获取)、watch(监听)、list(列出)这三个操作权限。

ClusterRole 示例

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  # "namespace" 被忽略,因为 ClusterRoles 不受名字空间限制
  name: secret-reader
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["secrets"]  #资源对象为 Secret 类型
  verbs: ["get", "watch", "list"]

2.7 RoleBinding and ClusterRoleBinding

  1. RoloBinding 可以将角色中定义的权限授予用户或用户组,RoleBinding 包含一组主体(subject),subject 中包含有不同形式的待授予权限资源类型(User、Group、ServiceAccount);
  2. RoloBinding 同样包含对被绑定的 Role 引用;
  3. RoleBinding 适用于某个命名空间内授权,而 ClusterRoleBinding 适用于集群范围内的授权

RoleBinding 示例1

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: read-pods
  namespace: default
subjects:
- kind: User
  name: zhangsan
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: Role
  name: pod-reader
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

将 default 命名空间的 pod-reader Role 授予 zhangsan 用户,此后 zhangsan 用户在 default 命名空间中将具有 pod-reader 的权限。

RoleBinding 同样可以引用 ClusterRole 来对当前 namespace 内 User、Group 或 ServiceAccount 进行授权, 这种操作允许集群管理员在整个集群内定义一些通用的 ClusterRole,然后在不同的 namespace 中使用 RoleBinding 来引用。

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: read-secrets
  namespace: kube-public
subjects:
- kind: User
  name: lisi
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: secret-reader
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

以上 RoleBinding 引用了一个 ClusterRole,这个 ClusterRole 具有整个集群内对 secrets 的访问权限;但是其授权用户 lisi 只能访问 kube-public 空间中的 secrets(因为 RoleBinding 定义在 kube-public 命名空间)。

使用 ClusterRoleBinding 可以对整个集群中的所有命名空间资源权限进行授权

ClusterRoleBinding 示例

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: read-secrets-global
subjects:
- kind: Group
  name: manager
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: secret-reader
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

以上 ClusterRoleBinding 授权 manager 组内所有用户在全部命名空间中对 secrets 进行访问。

2.8 Resources

Kubernetes 集群内一些资源一般以其名称字符串来表示,这些字符串一般会在 API 的 URL 地址中出现; 同时某些资源也会包含子资源,例如 log 资源就属于 pods 的子资源,API 中对 Pod 日志的请求 URL 样例如下:

GET /api/v1/namespaces/{namespace}/pods/{name}/log

#在这里,pods 对应名字空间作用域的 Pod 资源,而 log 是 pods 的子资源。

如果要在 RBAC 授权模型中控制这些子资源的访问权限,可以通过 / 分隔符来分隔资源和子资源实现。

以下是一个定义允许某主体读取 pods 同时访问这些 Pod 的 log 子资源的 Role 定义样例:

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
  namespace: default
  name: pod-and-pod-logs-reader
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods", "pods/log"]
  verbs: ["get", "list"]
  • rules.verbs有:"get", "list", "watch", "create", "update", "patch", "delete", "exec"
  • rules.resources有:"services", "endpoints", "pods", "secrets", "configmaps", "crontabs", "deployments", "jobs", "nodes", "rolebindings", "clusterroles", "daemonsets", "replicasets", "statefulsets", "horizontalpodautoscalers", "replicationcontrollers", "cronjobs"
  • rules.apiGroups有:"","apps", "autoscaling", "batch"

四、第三关:Admission Control准入控制

通过认证和鉴权之后,客户端并不能得到API Server的真正响应,这个请求还需通过Admission Control所控制的一个准入控制插件列表的层层考验。

准入控制器

  • Admission Control配备有一个“准入控制器”的插件列表,发送给API Server的任何请求都需要通过列表中每一个准入控制器的检查,检查不通过API Server拒绝此调用请求。
  • 此外,准入控制器还能够修改请求参数以完成一些自动化的任务,比如Service Account这个控制器。

当前可配置的Admission Control准入控制如下:

  1. NamespaceLifecycle:用于命名空间回收,防止在不存在的 namespace 上创建对象,防止删除系统预置 namespace,删除 namespace 时,连带删除它的所有资源对象。
  2. LimitRanger:用于配额管理,确保请求的资源不会超过资源所在 Namespace 的 LimitRange 的限制。
  3. ServiceAccount:用于在每个 Pod 中自动化添加 ServiceAccount,方便访问 API Server。
  4. ResourceQuota:用于资源配额管理目的,作用于namespace上,它会观察所有请求,确保在namespace上的配额不会超标。推荐在Admission Control参数列表中将这个插件安排在最后一个,以免可能被其他插件拒绝的Pod被过早分配资源。
  5. NodeRestriction: 用于 Node 加入到 K8S 群集中以最小权限运行。
  6. AlwaysAdmit:允许所有请求;
  7. AlwaysPullmages:在启动容器之前总去下载镜像,相当于在每个容器的配置项imagePullPolicy=Always
  8. AlwaysDeny:禁止所有请求,一般用于测试;
  9. DenyExecOnPrivileged:它会拦截所有想在Privileged Container上执行命令的请求,如果你的集群支持Privileged Container,你又希望限制用户在这些Privileged Container上执行命令,强烈推荐你使用它,其功能已经合并到DenyEscalatingExec中。
  10. ImagePolicyWebhook:这个插件将允许后端的一个Webhook程序来完成admission controller的功能。ImagePolicyWebhook需要使用一个配置文件(通过kube-apiserver的启动参数–admission-control-config-file设置)定义后端Webhook的参数。目前该插件还处在Alpha版本。
  11. SecurityContextDeny:这个插件将使用SecurityContext的Pod中的定义全部失效。SecurityContext在Container中定义了操作系统级别的安全设定(uid,gid,capabilityes,SELinux等)。在未启用PodSecurityPolicy的集群中建议启用该插件,以禁用容器设置的非安全访问权限。
  12. InitialResources:是一个实验特性,旨在为未设置资源请求与限制的Pod,根据其镜像的历史资源的使用情况进行初始化的资源请求、限制设置。
  13. DefaultStorageClass:为了实现共享存储的动态供应,为未指定StorageClass或PV的PVC尝试匹配默认的StorageClass,尽可能减少用户在申请PVC时所需了解的后端存储细节。
  14. DefaultTolerationSeconds:这个插件为那些没有设置forgiveness tolerations并具有notready:NoExecute和unreachable:NoExecute两种taints的Pod设置默认的“容忍”时间,为5min。
  15. PodSecurityPolicy:这个插件用于在创建或修改Pod时决定是否根据Pod的security context和可用的PodSecurityPolicy对Pod的安全策略进行控制。

1、LimitRanger示例

[root@master1 ~]# kubectl create ns limitrange
namespace/limitrange created
[root@master1 ~]# kubectl describe ns limitrange
Name:         limitrange
Labels:       <none>
Annotations:  <none>
Status:       Active
 
No resource quota.
 
No LimitRange resource.			#看到无LimitRange

cpu限制 

[root@master1 ~]# vim limitrange.yml
apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
  name: cpu-limit-range
  namespace: limitrange
spec:
  limits:
  - default:
      cpu: 1000m
    defaultRequest:
      cpu: 1000m
    min:
      cpu: 500m
    max:
      cpu: 2000m
    maxLimitRequestRatio:
      cpu: 4
    type: Container
    
[root@master1 ~]# kubectl apply -f limitrange.yml
limitrange/cpu-limit-range created

查看名称空间

[root@master1 ~]# kubectl describe ns limitrange
Name:         limitrange
Labels:       <none>
Annotations:  <none>
Status:       Active
 
No resource quota.
 
Resource Limits
 Type       Resource  Min   Max  Default Request  Default Limit  Max Limit/Request Ratio
 ----       --------  ---   ---  ---------------  -------------  -----------------------
 Container  cpu       500m  2    1                1              4
 
 [root@master1 ~]# vim limitrange-pod.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: limitrange
spec:
  containers:
  - name: c1
    image: nginx:1.15-alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    resources:
      requests:
        cpu: 200m						# cpu请求200m,小于namespace的cpu最小限制(500m)

[root@master1 ~]# kubectl apply -f limitrange-pod.yml
Error from server (Forbidden): error when creating "limitrange-pod.yml": pods "nginx" is forbidden: [minimum cpu usage per Container is 500m, but request is 200m, cpu max limit to request ratio per Container is 4, but provided ratio is 5.000000]

说明: 可看到namespace的cpu最小限制是500m,创建此pod请求为200m,准入控制拒绝了。 改成限制范围内就可以创建。

[root@master1 ~]# vim limitrange-pod.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: limitrange
spec:
  containers:
  - name: c1
    image: nginx:1.15-alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    resources:
      requests:	
        cpu: 600m							 #  改成大于500m
        
[root@master1 ~]# kubectl apply -f limitrange-pod.yml
pod/nginx created
 
[root@master1 ~]# kubectl get pods -n limitrange
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx   1/1     Running   0          11s		 可以成功创建pod

2、ResourceQuota示例

[root@master1 ~]# vim resourcequota.yml
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: quota
  namespace: limitrange
spec:
  hard:						  #  硬限制
    pods: "1"				  #  限制此namespace里就不能超过1个pod

[root@master1 ~]# kubectl apply -f resourcequota.yml
resourcequota/quota created

[root@master1 ~]# kubectl describe ns limitrange
Name:         limitrange
Labels:       <none>
Annotations:  <none>
Status:       Active
 
Resource Quotas
 Name:     quota
 Resource  Used  Hard
 --------  ---   ---
 pods      1     1						# 硬限制为1个pod,已经有1个pod了
 
Resource Limits
 Type       Resource  Min   Max  Default Request  Default Limit  Max Limit/Request Ratio
 ----       --------  ---   ---  ---------------  -------------  -----------------------
 Container  cpu       500m  2    1                1              4
 
 [root@master1 ~]# vim resourcequota-pod.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx2								  # 改一个pod名
  namespace: limitrange						  # 相同的namespace
spec:
  containers:
  - name: c1
    image: nginx:1.15-alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    
[root@master1 ~]# kubectl apply -f resourcequota-pod.yml
Error from server (Forbidden): error when creating "resourcequota-pod.yml": pods "nginx2" is forbidden: exceeded quota: quota, requested: pods=1, used: pods=1, limited: pods=1
报错,pod数量超过了

五、User访问案例

1、创建k8s用户(User)

1.1 准备工作

[root@master1 ~]# mkdir rbac
[root@master1 ~]# cd rbac/
 
[root@master1 rbac]# cp /etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem .
[root@master1 rbac]# cp /etc/kubernetes/ssl/ca.pem .

1.2 创建证书

# 创建user私钥
[root@master1 rbac]# openssl genrsa -out daniel.key 2048					
 
# 创建证书签署请求(subj中的CN为用户名,O为用户组)
[root@master1 rbac]# openssl req -new -key daniel.key -out daniel.csr -subj "/O=k8s/CN=daniel"
 
# 签署证书
[root@master1 rbac]# openssl  x509 -req -in daniel.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out daniel.crt -days 365
Signature ok
subject=/O=k8s/CN=daniel
Getting CA Private Key
 
[root@master1 rbac]# ls
ca-key.pem  ca.pem  ca.srl  daniel.crt  daniel.csr  daniel.key

1.3 创建用户配置文件

过程复杂,直接用脚本

[root@master1 rbac]# vim create-rbac-user.sh
 
#设置集群连接
kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=https://192.168.122.11:6443 \
  --kubeconfig=daniel-kubeconfig
 
#颁发证书
kubectl config set-credentials daniel \
  --client-key=daniel.key \
  --client-certificate=daniel.crt \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=daniel-kubeconfig
 
#设置安全上下文
kubectl config set-context daniel@kubernetes \
  --cluster=kubernetes \
  --user=daniel \
  --kubeconfig=daniel-kubeconfig
 
#切换安全上下文
kubectl config use-context daniel@kubernetes --kubeconfig=daniel-kubeconfig
#查看安全上下文
kubectl config view --kubeconfig=daniel-kubeconfig

执行脚本

[root@master1 rbac]# sh create-rbac-user.sh
Cluster "kubernetes" set.
User "daniel" set.
Context "daniel@kubernetes" created.
Switched to context "daniel@kubernetes".
apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
    certificate-authority-data: DATA+OMITTED
    server: https://192.168.122.11:6443
  name: kubernetes
contexts:
- context:
    cluster: kubernetes
    user: daniel
  name: daniel@kubernetes
- context:
    cluster: kubernetes
    user: daniel
  name: default
current-context: daniel@kubernetes
kind: Config
preferences: {}
users:
- name: daniel
  user:
    client-certificate-data: REDACTED
    client-key-data: REDACTED

查看kubeconfig文件 

[root@master1 ~]# cat /root/rbac/daniel-kubeconfig
apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
    certificate-authority-data: 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
    server: https://192.168.122.11:6443
  name: kubernetes
contexts:
- context:
    cluster: kubernetes
    user: daniel
  name: daniel@kubernetes
- context:
    cluster: kubernetes
    user: daniel
  name: default
current-context: daniel@kubernetes
kind: Config
preferences: {}
users:
- name: daniel
  user:
    client-certificate-data: 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
    client-key-data: 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

2、创建系统用户

[root@master1 rbac]# useradd daniel
[root@master1 rbac]# mkdir -p /home/daniel/.kube
[root@master1 rbac]# cp /root/rbac/daniel-kubeconfig /home/daniel/.kube/config
[root@master1 rbac]# chown daniel.daniel -R /home/daniel/
[root@master1 rbac]# su - daniel

说明: 切换登录用户时, 就使用了/home/daniel/.kube/config文件。

3、验证用户访问k8s资源

可以看到daniel用户对pod,svc,ns等资源都没有权限

[daniel@master1 ~]$ kubectl get pod
Error from server (Forbidden): pods is forbidden: User "daniel" cannot list resource "pods" in API group "" in the namespace "default"
 
[daniel@master1 ~]$ kubectl get svc
Error from server (Forbidden): services is forbidden: User "daniel" cannot list resource "services" in API group "" in the namespace "default"
 
[daniel@master1 ~]$ kubectl get ns
Error from server (Forbidden): namespaces is forbidden: User "daniel" cannot list resource "namespaces" in API group "" at the cluster scope

4、创建role

[root@master1 rbac]# vim role-pods-read.yaml
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
  name: role-pods-reader
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - pods
  verbs:
  - get
  - list
  - watch

说明: 此role是表示对pods资源有读的相关权限(get,list,watch)

[root@master1 rbac]# kubectl apply -f role-pods-read.yaml
role.rbac.authorization.k8s.io/role-pods-reader created
 
 
[root@master1 rbac]# kubectl get role |grep role-pods-reader
role-pods-reader                        2023-03-10T14:36:36Z

5、创建rolebinding 

[root@master1 rbac]# vim rolebinding-pods-read.yml
 
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: rolebinding-pods-reader
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Role
  name: role-pods-reader				   # 对应上一步的role名
subjects:
- apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: User
  name: daniel								# 与前面创建的k8s用户一致
 
 
[root@master1 rbac]# kubectl apply -f rolebinding-pods-read.yml
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/rolebinding-pods-reader created
 
 
[root@master1 rbac]# kubectl get rolebinding |grep rolebinding-pods-reader
rolebinding-pods-reader                 Role/role-pods-reader                        98s

说明: 这样系统用户daniel与k8s用户daniel通过这个rolebindingrole里定义的权限都联系起来了

6、再验证用户访问k8s资源

[root@master1 rbac]# su - daniel
 
[daniel@master1 ~]$ kubectl get pods
NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
deploy-nginx-nfs-6f9bc4546c-dw64l         1/1     Running   1          26h
deploy-nginx-nfs-6f9bc4546c-fv4wl         1/1     Running   1          26h
nfs-client-provisioner-5b5ddcd6c8-d7sjw   1/1     Running   1          26h
pod-cm1                                   1/1     Running   7          2d2h
pod-cm2                                   1/1     Running   7          2d2h
pod-mysql-secret1                         1/1     Running   1          27h
pod-mysql-secret2                         1/1     Running   1          27h
web-0                                     1/1     Running   1          26h
web-1                                     1/1     Running   1          26h
web-2                                     1/1     Running   1          26h
 
[daniel@master1 ~]$ kubectl get pods -n kube-system
Error from server (Forbidden): pods is forbidden: User "daniel" cannot list resource "pods" in API group "" in the namespace "kube-system"
 
 
[daniel@master1 ~]$ kubectl get svc
Error from server (Forbidden): services is forbidden: User "daniel" cannot list resource "services" in API group "" in the namespace "default"
 
[daniel@master1 ~]$ kubectl get ns
Error from server (Forbidden): namespaces is forbidden: User "daniel" cannot list resource "namespaces" in API group "" at the cluster scope

说明: 由上可知,daniel 用户终于可以访问default命名空间里的pods资源了,但其它的还没有权限访问 

7、创建ClusterRole

[root@master1 rbac]# vim clusterrole-pods-reader.yaml
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: clusterrole-pods-reader
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - pods
  verbs:
  - get
  - list
  - watch


[root@master1 rbac]# kubectl apply -f clusterrole-pods-reader.yaml
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/clusterrole-pods-reader created
 
 
 
[root@master1 rbac]# kubectl get clusterrole |grep pods-reader
clusterrole-pods-reader                        2023-03-10T14:55:30Z

8、创建ClusterRoleBinding

[root@master1 rbac]# vim clusterrolebinding-pods-reader.yaml
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: clusterrolebinding-pods-reader
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: clusterrole-pods-reader
subjects:
- apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: User
  name: daniel

9、再验证用户访问k8s资源

[root@master1 rbac]# su - daniel
 
[daniel@master1 ~]$ kubectl get pod --all-namespaces

现在所有命名空间的pods都可以访问了

问题: 访问svc等其它资源如何操作?

可参考查看admin这个clusterrole

[root@master1 rbac]# kubectl get clusterrole admin -o yaml

六、ServiceAccount访问案例

1、创建namespace

[root@master1 ~]# kubectl create namespace sa
namespace/sa created

2、验证namespace的sa与secret

创建namespace默认会创建一个serviceaccount和一个secret

[root@master1 ~]# kubectl get sa -n sa
NAME      SECRETS   AGE
default   1         37s
 
[root@master1 ~]# kubectl get secret -n sa
NAME                  TYPE                                  DATA   AGE
default-token-dtbj5   kubernetes.io/service-account-token   3      49s


[root@master1 ~]# kubectl describe sa default -n sa
Name:                default
Namespace:           sa
Labels:              <none>
Annotations:         <none>
Image pull secrets:  <none>
Mountable secrets:   default-token-dtbj5
Tokens:              default-token-dtbj5
Events:              <none>


[root@master1 ~]# kubectl describe secret default-token-dtbj5 -n sa
Name:         default-token-dtbj5
Namespace:    sa
Labels:       <none>
Annotations:  kubernetes.io/service-account.name: default
              kubernetes.io/service-account.uid: 8372360a-2b0e-41cd-9023-90514699573a
 
Type:  kubernetes.io/service-account-token
 
Data
====
ca.crt:     1350 bytes
namespace:  2 bytes
token:      eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6InA0ZmVpcVJFUEJVdzIxNF9CY0FEZGljQUFiLUl3S21VTGI5QkpiLXZocDAifQ.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJzYSIsImt1YmVybmV0ZXMuaW8vc2VydmljZWFjY291bnQvc2VjcmV0Lm5hbWUiOiJkZWZhdWx0LXRva2VuLWR0Ymo1Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9zZXJ2aWNlLWFjY291bnQubmFtZSI6ImRlZmF1bHQiLCJrdWJlcm5ldGVzLmlvL3NlcnZpY2VhY2NvdW50L3NlcnZpY2UtYWNjb3VudC51aWQiOiI4MzcyMzYwYS0yYjBlLTQxY2QtOTAyMy05MDUxNDY5OTU3M2EiLCJzdWIiOiJzeXN0ZW06c2VydmljZWFjY291bnQ6c2E6ZGVmYXVsdCJ9.FEeJ74ZDXlEMqnWaU0UlenWffN2T35RvT011p8ZX7r12k5yffn-19tZQvYDJnErB_N7XryON9FfxtcA91dkbvZA9RWNZR4eBwrePZk6jaqjdMFK12LGcffR13kTh733L2394QF47qshQAsyKAABs8SyR-d6_BiLfxNUbnefuGxWGG3nEiMGuayoyerB32Xt4bBIMo8k6JZD4JNqCb1Bzq3wdCmkSIRrzfxVSEo-eW72rsw-LkcKGdwZcmRqV-FZuTA8TP4pCnJRbuDPx9Td9M3zz_hWZ5B0FW1XkJo1wiuTrIrMj-p5Dt4aEoj0y3eNDJNdV094EgBIMqy89emOb2A

3、创建pod验证其sa与secret

[root@master1 ~]# kubectl run nginx --image=nginx:1.15-alpine -n sa
pod/nginx created

[root@master1 ~]# kubectl describe pod nginx -n sa
......
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-dtbj5 (ro)
......
Volumes:
  default-token-dtbj5:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-dtbj5

说明: 创建pod不指定serviceaccount则默认使用default.

4、创建一个SA

[root@master1 ~]# kubectl create sa daniel -n sa
serviceaccount/daniel created
 
 
[root@master1 ~]# kubectl get sa -n sa
NAME      SECRETS   AGE
daniel    1         12s
default   1         13m


[root@master1 ~]# kubectl get secret -n sa
NAME                  TYPE                                  DATA   AGE
daniel-token-pjdmc    kubernetes.io/service-account-token   3      18s
default-token-dtbj5   kubernetes.io/service-account-token   3      13m

5、创建pod并自定义SA

[root@master1 ~]# vim sa-pod.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx2
  namespace: sa
spec:
  containers:
  - name: c1
    image: nginx:1.15-alpine
    ports:
    - name: httpd
      containerPort: 80
  serviceAccountName: daniel				# 指定sa为daniel

6、验证pod使用的SA

[root@master1 ~]# kubectl apply -f sa-pod.yml
pod/nginx2 created


[root@master1 ~]# kubectl describe pod nginx2 -n sa
......
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from daniel-token-pjdmc (ro)
......
Volumes:
  daniel-token-pjdmc:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  daniel-token-pjdmc
......

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