k8s之RBAC授权模式

导读

上一篇说了k8s的授权管理，这一篇就来详细看一下RBAC授权模式的使用

RBAC授权模式

基于角色的访问控制，启用此模式，需要在API Server的启动参数上添加如下配置，（k8s默然采用此授权模式）。

--authorization-mode=RBAC

　　

/etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml

　　

（1）对集群中的资源及非资源权限均有完整的覆盖

（2）整个RBAC完全由几个API对象完成，同其他API对象一样，可以用kubelet或API进行操作。

（3）可在运行时进行调整，无须重启API Server

1 RBAC资源对象说明

RBAC有四个资源对象，分别是Role、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding

1.1 Role：角色

一组权限的集合，在一个命名空间中，可以用其来定义一个角色，只能对命名空间内的资源进行授权。如果是集群级别的资源，则需要使用ClusterRole。例如：定义一个角色用来读取Pod的权限

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

　　

rules中的参数说明：

1、apiGroups：支持的API组列表，例如："apiVersion: batch/v1"等

2、resources：支持的资源对象列表，例如pods、deplayments、jobs等

3、resourceNames: 指定resource的名称

3、verbs：对资源对象的操作方法列表。

创建后查看：

1.2 ClusterRole：集群角色

具有和角色一致的命名空间资源的管理能力，还可用于以下特殊元素的授权

1、集群范围的资源，例如Node

2、非资源型的路径，例如：/healthz

3、包含全部命名空间的资源，例如Pods

例如：定义一个集群角色可让用户访问任意secrets

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: secrets-clusterrole
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["secrets"]
  verbs: ["get","watch","list"]

　　

1.3 RoleBinding：角色绑定，ClusterRoleBinding：集群角色绑定

角色绑定和集群角色绑定用于把一个角色绑定在一个目标上，可以是User，Group，Service Account，使用RoleBinding为某个命名空间授权，使用ClusterRoleBinding为集群范围内授权。

例如：将在rbac命名空间中把pod-read角色授予用户es

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: pod-read-bind
  namespace: rbac
subjects:
- kind: User
  name: es
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
- kind: Role
  name: pod-read
  apiGroup: rbac.authorizatioin.k8s.io

　　

创建之后切换到es用户，看能否查看相应Pod的资源

RoleBinding也可以引用ClusterRole，对属于同一命名空间内的ClusterRole定义的资源主体进行授权， 例如：es能获取到集群中所有的资源信息

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: es-allresource
  namespace: rbac
subjects:
- kind: User
  name: es
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin

　　

创建之后查看：

集群角色绑定的角色只能是集群角色，用于进行集群级别或对所有命名空间都生效的授权

例如：允许manager组的用户读取所有namaspace的secrets

apiVersion: rabc.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: read-secret-global
subjects:
- kind: Group
  name: manager
  apiGroup: rabc.authorization.k8s.io
ruleRef:
- kind: ClusterRole
  name: secret-read
  apiGroup: rabc.authorization.k8s.io

　　

2 资源的引用方式

多数资源可以用其名称的字符串表示，也就是Endpoint中的URL相对路径，例如pod中的日志是GET /api/v1/namaspaces/{namespace}/pods/{podname}/log

如果需要在一个RBAC对象中体现上下级资源，就需要使用“/”分割资源和下级资源。

例如：若想授权让某个主体同时能够读取Pod和Pod log，则可以配置 resources为一个数组

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

　　

资源还可以通过名称（ResourceName）进行引用，在指定ResourceName后，使用get、delete、update、patch请求，就会被限制在这个资源实例范围内

例如，下面的声明让一个主体只能对名为my-configmap的ConFigmap进行get和update操作：

apiVersion: rabc.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
  namaspace: default
  name: configmap-update
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["configmap"]
  resourceNames: ["my-configmap"]
  verbs: ["get","update"]

　　

3 常见角色示例

（1）允许读取核心API组的Pod资源

rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get","list","watch"]

　　

（2）允许读写extensions和apps两个API组中的deployment资源

rules:
- apiGroups: ["extensions","apps"]
  resources: ["deployments"]
  verbs: ["get","list","watch","create","update","patch","delete"]

　　

（3）允许读取Pod以及读写job信息

rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get","list","watch"]、
- apiVersion: ["batch","extensions"]
  resources: ["jobs"]
  verbs: ["get","list","watch","create","update","patch","delete"]

　　

（4）允许读取一个名为my-config的ConfigMap（必须绑定到一个RoleBinding来限制到一个Namespace下的ConfigMap）：

rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["configmap"]
  resourceNames: ["my-configmap"]
  verbs: ["get"]

　　

（5）读取核心组的Node资源（Node属于集群级的资源，所以必须存在于ClusterRole中，并使用ClusterRoleBinding进行绑定）：

rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["nodes"]
  verbs: ["get","list","watch"]

　　

（6）允许对非资源端点“/healthz”及其所有子路径进行GET和POST操作（必须使用ClusterRole和ClusterRoleBinding）：

rules:
- nonResourceURLs: ["/healthz","/healthz/*"]
  verbs: ["get","post"]

　　

4 常见的角色绑定示例

（1）用户名alice

subjects:
- kind: User
  name: alice
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

　　

（2）组名alice

subjects:
- kind: Group
  name: alice
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

　　

（3）kube-system命名空间中默认Service Account

subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: default
  namespace: kube-system

　　

（4）qa命名空间中的所有Service Account：

subjects:
- kind: Group
  name: systeml:serviceaccounts:qa
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

　　

（5）所有Service Account

subjects:
- kind: Group
  name: system:serviceaccounts
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

　　

（6）所有认证用户

subjects:
- kind: Group
  name: system:authenticated
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

　　

（7）所有未认证用户

subjects:
- kind: Group
  name: system:unauthenticated
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

　　

（8）全部用户

subjects:
- kind: Group
  name: system:authenticated
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
- kind: Group
  name: system:unauthenticated
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

　　

5 默认的角色和角色绑定

API Server会创建一套默认的ClusterRole和ClusterRoleBinding对象，其中很多是以“system:”为前缀的，以表明这些资源属于基础架构，对这些对象的改动可能造成集群故障。所有默认的ClusterRole和RoleBinding都会用标签kubernetes.io/boostrapping=rbac-default进行标记。

6 对Service Account的授权管理

Service Account也是一种账号，是给运行在Pod里的进程提供了必要的身份证明。需要在Pod定义中指明引用的Service Account，这样就可以对Pod的进行赋权操作。例如：pod内可获取rbac命名空间的所有Pod资源，pod-reader-sc的Service Account是绑定了名为pod-read的Role

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: rbac
spec:
  serviceAccountName: pod-reader-sc
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80

　　

默认的RBAC策略为控制平台组件、节点和控制器授予有限范围的权限，但是除kube-system外的Service Account是没有任何权限的。

（1）为一个应用专属的Service Account赋权

此应用需要在Pod的spec中指定一个serviceAccountName，用于API、Application Manifest、kubectl create serviceaccount等创建Service Account的命令。

例如为my-namespace中的my-sa Service Account授予只读权限

kubectl create rolebinding my-sa-view --clusterrole=view --serviceaccount=my-namespace:my-sa --namespace=my-namespace

　　

（2）为一个命名空间中名为default的Service Account授权

如果一个应用没有指定 serviceAccountName，则会使用名为default的Service Account。注意，赋予Service Account “default”的权限会让所有没有指定serviceAccountName的Pod都具有这些权限

例如，在my-namespace命名空间中为Service Account“default”授予只读权限：

kubectl create rolebinding default-view --clusterrole=view --serviceaccount=my-namespace:default --namespace=my-namespace

　　

另外，许多系统级Add-Ons都需要在kube-system命名空间中运行，要让这些Add-Ons能够使用超级用户权限，则可以把cluster-admin权限赋予kube-system命名空间中名为default的Service Account，这一操 作意味着kube-system命名空间包含了通向API超级用户的捷径。

kubectl create clusterrolebinding add-ons-add-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:default

　　

（3）为命名空间中所有Service Account都授予一个角色

如果希望在一个命名空间中，任何Service Account应用都具有一个角色，则可以为这一命名空间的Service Account群组进行授权

kubectl create rolebinding serviceaccounts-view --clusterrole=view --group=system:serviceaccounts:my-namespace --namespace=my-namespace

　　

（4）为集群范围内所有Service Account都授予一个低权限角色

如果不想为每个命名空间管理授权，则可以把一个集群级别的角色赋给所有Service Account。

kubectl create clusterrolebinding serviceaccounts-view --clusterrole=view --group=system:serviceaccounts

　　

（5）为所有Service Account授予超级用户权限

kubectl create clusterrolebinding serviceaccounts-view --clusterrole=cluster-admin --group=system:serviceaccounts

　　

7 使用kubectl命令行工具创建资源对象

（1）在命名空间rbac中为用户es授权admin ClusterRole：

kubectl create rolebinding bob-admin-binding --clusterrole=admin --user=es --namespace=rbac

　　

（2）在命名空间rbac中为名为myapp的Service Account授予view ClusterRole：

kubctl create rolebinding myapp-role-binding --clusterrole=view --serviceaccount=acme:myapp --namespace=rbac

　　

（3）在全集群范围内为用户root授予cluster-admin ClusterRole：

kubectl create clusterrolebinding cluster-binding --clusterrole=cluster-admin --user=root

　　

（4）在全集群范围内为名为myapp的Service Account授予view ClusterRole：

kubectl create clusterrolebinding service-account-binding --clusterrole=view --serviceaccount=acme:myapp