kubernetes安全框架RBAC

news2025/1/11 10:03:35

一、Kubernetes 安全概述

二、鉴权、授权和准入控制

2.1 鉴权(Authentication)

2.2 授权(Authorization)

2.3 准入控制

三、基于角色的权限访问控制： RBAC

四、案例：为指定用户授权访问不同命名空间权限

一、Kubernetes 安全概述

K8S安全控制框架主要由下面3个阶段进行控制，每一个阶段都支持插件方式，通过API Server配置来启用插件。

1. Authentication (鉴权)

2. Authorization (授权)

3. Admission Control (准入控制)

二、鉴权、授权和准入控制

2.1 鉴权(Authentication)

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

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

2.2 授权(Authorization)

K8s目前支持多种授权策略，目前企业主要使用RBAC (Role-Based Access Control，基于角色的访问控制)完成授权工作。

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

2.3 准入控制

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。

三、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。

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

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

主体(subject)

• User：用户

• Group：用户组

• ServiceAccount：服务账号

四、案例：为指定用户授权访问不同命名空间权限

示例：为kangll用户授权default命名空间Pod读取权限

1. 用K8S CA签发客户端证书

2. 生成kubeconfig授权文件

3. 创建RBAC权限策略

集群信息

角色	IP	组件
k8s-master1	192.168.2.119	apiServer , controller, schedule, etcd
k8s-node1	192.168.2.118	kubelet , kube-proxy, docker ,etcd
k8s-node2	192.168.2.210	kubelet , kube-proxy, docker ,etcd

安装cfssl 工具，用于生成证书

wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64
chmod +x cfssl_linux-amd64 cfssljson_linux-amd64 cfssl-certinfo_linux-amd64
mv cfssl_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl
mv cfssljson_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssljson
mv cfssl-certinfo_linux-amd64 /usr/bin/cfssl-certinfo

chmod +x  /usr/local/bin/cfssl
chmod +x  /usr/local/bin/cfssljson
chmod +x  /usr/bin/cfssl-certinfo

运行如下命令，生成证书

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

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

cfssl gencert -ca=/etc/kubernetes/pki/ca.crt -ca-key=/etc/kubernetes/pki/ca.key -config=ca-config.json -profile=kubernetes kangll-csr.json | cfssljson -bare kangll

如下图：

生成kubeconfig授权文件，运行如下命令：

kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/etc/kubernetes/pki/ca.crt \
  --embed-certs=true \
  --server=https://192.168.2.119:6443 \
  --kubeconfig=kangll.kubeconfig
 
# 设置客户端认证
kubectl config set-credentials kangll \
  --client-key=kangll-key.pem \
  --client-certificate=kangll.pem \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=kangll.kubeconfig

# 设置默认上下文
kubectl config set-context kubernetes \
  --cluster=kubernetes \
  --user=kangll \
  --kubeconfig=kangll.kubeconfig

# 设置当前使用配置
kubectl config use-context kubernetes --kubeconfig=kangll.kubeconfig

运行rbac.yaml，创建RBAC权限策略

kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  namespace: default
  name: pod-reader
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "watch", "list"]

---

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

kangll用户成功的读取 pod 信息