Kubernetes安全之认证

机制说明

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。Kubernetes使用了认证（Authentication）、鉴权（Authorization）、准入控制（AdmissionControl）三步来保证API Server的安全

Authentication

• HTTP Token认证：通过一个Token来识别合法用户

  • 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字符串- Token来表达客户的一种方式。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。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HeatherAuthorization域里发送给服务端，服务端收到后进行编码，获取用户名及密码
• 最严格的HTTPS证书认证：基于CA根证书签名的客户端身份认证方式

Ⅰ、HTTPS证书认证：

Ⅱ、需要认证的节点

两种类型

• Kubenetes组件对API Server的访问：kubectl、Controller Manager、Scheduler、kubelet、kube-proxy
• Kubernetes管理的Pod对容器的访问：Pod（dashborad也是以Pod形式运行）

安全性说明

• 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，--insecure-bind-address=127.0.0.1
• kubectl、kubelet、kube-proxy访问API Server就都需要证书进行HTTPS双向认证

证书颁发

• 手动签发：通过k8s集群的跟ca进行签发HTTPS证书
• 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

Ⅲ、kubeconfig

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信息（集群名称、用户名）。Kubenetes组件通过启动时指定不同的kubeconfig文件可以切换到不同的集群

Ⅳ、ServiceAccount

Pod中的容器访问API Server。因为Pod的创建、销毁是动态的，所以要为它手动生成证书就不可行了。Kubenetes使用了Service Account解决Pod访问API Server的认证问题

Ⅴ、Secret与SA的关系

Kubernetes设计了一种资源对象叫做Secret，分为两类，一种是用于ServiceAccount的service-accounttoken，另一种是用于保存用户自定义保密信息的Opaque。ServiceAccount中用到包含三个部分：Token、ca.crt、namespace

• token是使用API Server私钥签名的JWT。用于访问API Server时，Server端认证
• ca.crt，根证书。用于Client端验证API Server发送的证书
• namespace,标识这个service-account-token的作用域名空间

kubectl get secret --all-namespaces 
kubectl describe secret default-token-5gm9r --namespace=kube-system

默认情况下，每个namespace都会有一个ServiceAccount，如果Pod在创建时没有指定ServiceAccount，就会使用Pod所属的namespace的ServiceAccount

总结