1、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。任何一个请求访问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。
2、认证管理
Kubernetes集群安全的最关键点在于如何识别并认证客户端身份,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 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,然后进行用户身份认证的过程。
HTTP Token认证:通过一个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来表明客户身份的一种方式。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证书认证:基于CA根证书签名的双向数字证书认证方式
这种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最麻烦的一种方式。
HTTPS认证大体分为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> 客户端向服务器端发起请求,服务端下发自己的证书给客户端,
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,
在证书中获得客户端的公钥,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案后,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。
服务器端接收这个秘钥后,双方接下来通信的所有内容都通过该随机秘钥加密
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
3、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:给哪些对象授予了哪些权限
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动作(权限)的集合
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
下篇文章我们就从这4个顶级资源对象入手,实际操作演示怎么使用。