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Kubernetes 1.6新特性：RBAC授权

由 守給你的承諾、 提交于 2020-03-17 16:42:06

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概述

Kuberntes中API Server的访问控制过程图示如下：

在Kubernetes中，授权(authorization)是在认证(authentication)之后的一个步骤。授权就是决定一个用户(普通用户或ServiceAccount)是否有权请求Kubernetes API做某些事情。

之前，Kubernetes中的授权策略主要是ABAC(Attribute-Based Access Control)。对于ABAC，Kubernetes在实现上是比较难用的，而且需要Master Node的SSH和根文件系统访问权限，授权策略发生变化后还需要重启API Server。

Kubernetes 1.6中，RBAC(Role-Based Access Control)基于角色的访问控制进入Beta阶段。RBAC访问控制策略可以使用kubectl或Kubernetes API进行配置。使用RBAC可以直接授权给用户，让用户拥有授权管理的权限，这样就不再需要直接触碰Master Node。在Kubernetes中RBAC被映射成API资源和操作。

RBAC API的资源对象

在Kubernetes 1.6中通过启动参数--authorization-mode=RBAC.API Overview为API Server启用RBAC。

使用kubeadm初始化的1.6版本的Kubernetes集群，已经默认为API Server开启了RBAC，可以查看Master Node上API Server的静态Pod定义文件：

 
  1. cat /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml | grep RBAC
  2. - --authorization-mode=RBAC

RBAC API定义了四个资源对象用于描述RBAC中用户和资源之间的连接权限：

  • Role
  • ClusterRole
  • RoleBinding
  • ClusterRoleBinding

Role和ClusterRole

Role是一系列权限的集合。Role是定义在某个Namespace下的资源，在这个具体的Namespace下使用。ClusterRole与Role相似，只是ClusterRole是整个集群范围内使用的。

下面我们使用kubectl打印一下Kubernetes集群中的Role和ClusterRole：

 
  1. kubectl get roles --all-namespaces
  2. NAMESPACE NAME AGE
  3. kube-public system:bootstrap-signer-clusterinfo 6d
  4. kube-public system:controller:bootstrap-signer 6d
  5. kube-system extension-apiserver-authentication-reader 6d
  6. kube-system system:controller:bootstrap-signer 6d
  7. kube-system system:controller:token-cleaner 6d
 
  1. kubectl get ClusterRoles
  2. NAME AGE
  3. admin 6d
  4. cluster-admin 6d
  5. edit 6d
  6. flannel 5d
  7. system:auth-delegator 6d
  8. system:basic-user 6d
  9. system:controller:attachdetach-controller 6d
  10. ......
  11. system:kube-aggregator 6d
  12. system:kube-controller-manager 6d
  13. system:kube-dns 6d
  14. system:kube-scheduler 6d
  15. system:node 6d
  16. system:node-bootstrapper 6d
  17. system:node-problem-detector 6d
  18. system:node-proxier 6d
  19. system:persistent-volume-provisioner 6d
  20. view 6d

可以看到之前创建的这个Kubernetes集群中已经内置或创建很多的Role和ClusterRole。

下面在default命名空间内创建一个名称为pod-reader的Role，role-pord-reader.yaml文件如下：

 
  1. kind: Role
  2. apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
  3. metadata:
  4. namespace: default
  5. name: pod-reader
  6. rules:
  7. - apiGroups: [""] # "" indicates the core API group
  8. resources: ["pods"]
  9. verbs: ["get", "watch", "list"]
 
  1. kubectl create -f role-pord-reader.yaml
  2. role "pod-reader" created
  3.  
  4. kubectl get roles
  5. NAME AGE
  6. pod-reader 1m

注意RBAC在Kubernetes 1.6还处于Beta阶段，所以API归属在rbac.authorization.k8s.io，上面的apiVersion为rbac.authorization.k8s.io/v1beta1。

下面再给一个ClusterRole的定义文件：

 
  1. kind: ClusterRole
  2. apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
  3. metadata:
  4. # "namespace" omitted since ClusterRoles are not namespaced
  5. name: secret-reader
  6. rules:
  7. - apiGroups: [""]
  8. resources: ["secrets"]
  9. verbs: ["get", "watch", "list"]

RoleBinding和ClusterRoleBinding

RoleBinding把Role绑定到账户主体Subject，让Subject继承Role所在namespace下的权限。ClusterRoleBinding把ClusterRole绑定到Subject，让Subject集成ClusterRole在整个集群中的权限。

账户主体Subject在这里还是叫“用户”吧，包含组group，用户user和ServiceAccount。

 
  1. kubectl get rolebinding --all-namespaces
  2. NAMESPACE NAME AGE
  3. kube-public kubeadm:bootstrap-signer-clusterinfo 6d
  4. kube-public system:controller:bootstrap-signer 6d
  5. kube-system system:controller:bootstrap-signer 6d
  6. kube-system system:controller:token-cleaner 6d
 
  1. kubectl get clusterrolebinding
  2. NAME AGE
  3. cluster-admin 6d
  4. flannel 6d
  5. kubeadm:kubelet-bootstrap 6d
  6. kubeadm:node-proxier 6d
  7. system:basic-user 6d
  8. system:controller:attachdetach-controller 6d
  9. system:controller:certificate-controller 6d
  10. ......
  11. system:controller:ttl-controller 6d
  12. system:discovery 6d
  13. system:kube-controller-manager 6d
  14. system:kube-dns 6d
  15. system:kube-scheduler 6d
  16. system:node 6d
  17. system:node-proxier 6d

实际上一个RoleBinding既可以引用相同namespace下的Role；又可以引用一个ClusterRole，RoleBinding引用ClusterRole时用户继承的权限会被限制在RoleBinding所在的namespace下。

 
  1. kind: RoleBinding
  2. apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
  3. metadata:
  4. name: read-pods
  5. namespace: default
  6. subjects:
  7. - kind: User
  8. name: jane
  9. apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  10. roleRef:
  11. kind: Role
  12. name: pod-reader
  13. apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
 
  1. kind: RoleBinding
  2. apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
  3. metadata:
  4. name: read-secrets
  5. namespace: development # This only grants permissions within the "development" namespace.
  6. subjects:
  7. - kind: User
  8. name: dave
  9. apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  10. roleRef:
  11. kind: ClusterRole
  12. name: secret-reader
  13. apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

Kubernetes中默认的Role和RoleBinding

API Server已经创建一系列ClusterRole和ClusterRoleBinding。这些资源对象中名称以system:开头的，表示这个资源对象属于Kubernetes系统基础设施。也就说RBAC默认的集群角色已经完成足够的覆盖，让集群可以完全在 RBAC的管理下运行。修改这些资源对象可能会引起未知的后果，例如对于system:node这个ClusterRole定义了kubelet进程的权限，如果这个角色被修改，可能导致kubelet无法工作。

可以使用kubernetes.io/bootstrapping=rbac-defaults这个label查看默认的ClusterRole和ClusterRoleBinding：

 
  1. kubectl get clusterrole -l kubernetes.io/bootstrapping=rbac-defaults
  2. NAME AGE
  3. admin 6d
  4. cluster-admin 6d
  5. edit 6d
  6. system:auth-delegator 6d
  7. system:basic-user 6d
  8. system:controller:attachdetach-controller 6d
  9. system:controller:certificate-controller 6d
  10. ......
  11. system:node-problem-detector 6d
  12. system:node-proxier 6d
  13. system:persistent-volume-provisioner 6d
  14. view 6d
 
  1. kubectl get clusterrolebinding -l kubernetes.io/bootstrapping=rbac-defaults
  2. NAME AGE
  3. cluster-admin 6d
  4. system:basic-user 6d
  5. system:controller:attachdetach-controller 6d
  6. system:controller:certificate-controller 6d
  7. system:controller:cronjob-controller 6d
  8. system:controller:daemon-set-controller 6d
  9. system:controller:deployment-controller 6d
  10. ......
  11. system:discovery 6d
  12. system:kube-controller-manager 6d
  13. system:kube-dns 6d
  14. system:kube-scheduler 6d
  15. system:node 6d
  16. system:node-proxier 6d

关于这些角色详细的权限信息可以查看Default Roles and Role Bindings

参考

标题：Kubernetes 1.6新特性学习：RBAC授权
原创链接：http://blog.frognew.com/2017/04/kubernetes-1.6-rbac.html

标签
Kubernetes
rbac
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