Kubernetes 认证

开启 TLS 时,所有的请求都需要首先认证。Kubernetes 支持多种认证机制,并支持同时开启多个认证插件(只要有一个认证通过即可)。如果认证成功,则用户的 username 会传入授权模块做进一步授权验证;而对于认证失败的请求则返回 HTTP 401。

Kubernetes 不直接管理用户

虽然 Kubernetes 认证和授权用到了 username,但 Kubernetes 并不直接管理用户,不能创建 user 对象, 也不存储 username。但是 Kubernetes 提供了 Service Account,用来与 API 交互。

目前,Kubernetes 支持以下认证插件:

  • X509 证书
  • 静态 Token 文件
  • 引导 Token
  • 静态密码文件
  • Service Account
  • OpenID
  • Webhook
  • 认证代理
  • OpenStack Keystone 密码

X509 证书

使用 X509 客户端证书只需要 API Server 启动时配置 --client-ca-file=SOMEFILE。在证书认证时,其 CN 域用作用户名,而组织机构域则用作 group 名。

创建一个客户端证书的方法为:

openssl req -new -key jbeda.pem -out jbeda-csr.pem -subj "/CN=jbeda/O=app1/O=app2"

静态 Token 文件

使用静态 Token 文件认证只需要 API Server 启动时配置 --token-auth-file=SOMEFILE。该文件为 csv 格式,每行至少包括三列 token,username,user id,后面是可选的 group 名,比如

token,user,uid,"group1,group2,group3"

客户端在使用 token 认证时,需要在请求头中加入 Bearer Authorization 头,比如

Authorization: Bearer 31ada4fd-adec-460c-809a-9e56ceb75269

引导 Token

引导 Token 是动态生成的,存储在 kube-system namespace 的 Secret 中,用来部署新的 Kubernetes 集群。

使用引导 Token 需要 API Server 启动时配置 --experimental-bootstrap-token-auth,并且 Controller Manager 开启 TokenCleaner --controllers=*,tokencleaner,bootstrapsigner

在使用 kubeadm 部署 Kubernetes 时,kubeadm 会自动创建默认 token,可通过 kubeadm token list 命令查询。

静态密码文件

需要 API Server 启动时配置 --basic-auth-file=SOMEFILE,文件格式为 csv,每行至少三列 password, user, uid,后面是可选的 group 名,如

password,user,uid,"group1,group2,group3"

客户端在使用密码认证时,需要在请求头重加入 Basic Authorization 头,如

Authorization: Basic BASE64ENCODED(USER:PASSWORD)

Service Account

ServiceAccount 是 Kubernetes 自动生成的,并会自动挂载到容器的 /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount 目录中。

在认证时,ServiceAccount 的用户名格式为 system:serviceaccount:(NAMESPACE):(SERVICEACCOUNT),并从属于两个 group:system:serviceaccountssystem:serviceaccounts:(NAMESPACE)

OpenID

OpenID 提供了 OAuth2 的认证机制,是很多云服务商(如 GCE、Azure 等)的首选认证方法。

使用 OpenID 认证,API Server 需要配置

  • --oidc-issuer-url,如 https://accounts.google.com
  • --oidc-client-id,如 kubernetes
  • --oidc-username-claim,如 sub
  • --oidc-groups-claim,如 groups
  • --oidc-ca-file,如 /etc/kubernetes/ssl/kc-ca.pem

Webhook

API Server 需要配置

# 配置如何访问 webhook server
--authentication-token-webhook-config-file
# 默认 2 分钟
--authentication-token-webhook-cache-ttl

配置文件格式为

# clusters refers to the remote service.
clusters:
  - name: name-of-remote-authn-service
    cluster:
      # CA for verifying the remote service.
      certificate-authority: /path/to/ca.pem
      # URL of remote service to query. Must use 'https'.
      server: https://authn.example.com/authenticate

# users refers to the API server's webhook configuration.
users:
  - name: name-of-api-server
    user:
      # cert for the webhook plugin to use
      client-certificate: /path/to/cert.pem
       # key matching the cert
      client-key: /path/to/key.pem

# kubeconfig files require a context. Provide one for the API server.
current-context: webhook
contexts:
- context:
    cluster: name-of-remote-authn-service
    user: name-of-api-sever
  name: webhook

Kubernetes 发给 webhook server 的请求格式为

{
  "apiVersion": "authentication.k8s.io/v1beta1",
  "kind": "TokenReview",
  "spec": {
    "token": "(BEARERTOKEN)"
  }
}

示例:kubernetes-github-authn 实现了一个基于 WebHook 的 github 认证。

认证代理

API Server 需要配置

--requestheader-username-headers=X-Remote-User
--requestheader-group-headers=X-Remote-Group
--requestheader-extra-headers-prefix=X-Remote-Extra-
# 为了防止头部欺骗,证书是必选项
--requestheader-client-ca-file
# 设置允许的 CN 列表。可选。
--requestheader-allowed-names

OpenStack Keystone 密码

需要 API Server 在启动时指定 --experimental-keystone-url=<AuthURL>,而 https 时还需要设置 --experimental-keystone-ca-file=SOMEFILE

不支持 Keystone v3

目前只支持 keystone v2.0,不支持 v3(无法传入 domain)。

匿名请求

如果使用 AlwaysAllow 以外的认证模式,则匿名请求默认开启,但可用 --anonymous-auth=false 禁止匿名请求。

匿名请求的用户名格式为 system:anonymous,而 group 则为 system:unauthenticated

Credential Plugin

从 v1.11 开始支持 Credential Plugin(Beta),通过调用外部插件来获取用户的访问凭证。这是一种客户端认证插件,用来支持不在 Kubernetes 中内置的认证协议,如 LDAP、OAuth2、SAML 等。它通常与 Webhook 配合使用。

Credential Plugin 可以在 kubectl 的配置文件中设置,比如

apiVersion: v1
kind: Config
users:
- name: my-user
  user:
    exec:
      # Command to execute. Required.
      command: "example-client-go-exec-plugin"

      # API version to use when decoding the ExecCredentials resource. Required.
      #
      # The API version returned by the plugin MUST match the version listed here.
      #
      # To integrate with tools that support multiple versions (such as client.authentication.k8s.io/v1alpha1),
      # set an environment variable or pass an argument to the tool that indicates which version the exec plugin expects.
      apiVersion: "client.authentication.k8s.io/v1beta1"

      # Environment variables to set when executing the plugin. Optional.
      env:
      - name: "FOO"
        value: "bar"

      # Arguments to pass when executing the plugin. Optional.
      args:
      - "arg1"
      - "arg2"
clusters:
- name: my-cluster
  cluster:
    server: "https://172.17.4.100:6443"
    certificate-authority: "/etc/kubernetes/ca.pem"
contexts:
- name: my-cluster
  context:
    cluster: my-cluster
    user: my-user
current-context: my-cluster

具体的插件开发及使用方法请参考 kubernetes/client-go

© Pengfei Ni all right reserved,powered by GitbookUpdated at 2018-07-16 01:17:12

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