Kubernetes API Aggregator是什么

发布时间:2021-09-26 15:18:36 作者:柒染
来源:亿速云 阅读:404

本篇文章给大家分享的是有关Kubernetes API Aggregator是什么,小编觉得挺实用的,因此分享给大家学习,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获,话不多说,跟着小编一起来看看吧。

一、什么是 Aggregated API Server

1.1、概述

Aggregated(聚合的)API server 是为了将原来的 API server 这个巨石(monolithic)应用给拆分开,为了方便用户开发自己的 API server 集成进来,而不用直接修改 Kubernetes 官方仓库的代码,这样一来也能将 API server 解耦,方便用户使用实验特性。这些 API server 可以跟 core API server 无缝衔接,使用 kubectl 也可以管理它们。

1.7+ 版本中,聚合层和 kube-apiserver 一起运行。在扩展资源被注册前,聚合层不执行任何操,要注册其 API,用户必需添加一个 APIService 对象,该对象需在 Kubernetes API 中声明 URL 路径,聚合层将发送到该 API 路径(e.g. /apis/myextension.mycompany.io/v1/…)的所有对象代理到注册的 APIService。

通常,通过在集群中的一个 Pod 中运行一个 extension-apiserver 来实现 APIService。如果已添加的资源需要主动管理,这个 extension-apiserver 通常需要和一个或多个控制器配对。

1.2、设计理念

Aggregator for Kubernetes-style API servers: dynamic registration, discovery summarization, secure proxy

二、认证流程

2.1、工作方式

与自定义资源定义(CRD)不同,除标准的 Kubernetes apiserver 外,Aggregation API 还涉及另一个服务器:Extension apiserver。Kubernetes apiserver 将需要与您的 Extension apiserver 通信,并且您的 Extension apiserver 也需要与 Kubernetes apiserver 通信。为了确保此通信的安全,Kubernetes apiserver 使用 x509 证书向 Extension apiserver 认证。

  1. Kubernetes apiserver:对发出请求的用户身份认证,并对请求的 API 路径执行鉴权

  2. Kubernetes apiserver (aggregator):将请求转发到 Extension apiserver (aggregated apiserver)

  3. Extension apiserver:认证来自 Kubernetes apiserver 的请求

  4. Extension apiserver:对来自原始用户的请求鉴权

  5. Extension apiserver:执行

Kubernetes API Aggregator是什么

2.2、Kubernetes Apiserver 认证和授权

假设我们已经在 Kubernetes apiserver 注册了 Extension apiserver。

当用户请求访问 path ,Kubernetes apiserver 使用它的标准认证和授权配置来对用户认证,以及对特定 path 的鉴权,到目前为止,所有内容都是标准的 Kubernetes API 请求,认证与鉴权,接下来 Kubernetes apiserver 现在准备将请求发送到 Extension apiserver。

2.3、Kubernetes Apiserver 代理请求

Kubernetes apiserver 现在将请求发送或代理到注册以处理该请求的 Extension apiserver。为此,它需要了解几件事:

  1. Kubernetes apiserver 应该如何向 Extension apiserver 认证,以通知 Extension apiserver 通过网络发出的请求来自有效的 Kubernetes apiserver?

  2. Kubernetes apiserver 应该如何通知 Extension apiserver 原始请求已通过认证的用户名和组?

简而言之,就是 Kubernetes apiserver 已经认证和鉴权用户的请求,怎么这这些信息传递给 Extension apiserver,为提供这两条信息,我们必须使用若干标志来配置 Kubernetes apiserver。

2.3.1、Kubernetes Apiserver 客户端认证

Kubernetes apiserver 通过 TLS 连接到 Extension apiserver,并使用客户端证书认证,这里 Kubernetes apiserver (aggregator or proxy) 是 Extension apiserver 的客户端。必须在启动时使用提供的标志向 Kubernetes apiserver 提供以下内容:

Kubernetes apiserver 将使用由 –proxy-client-*-file 指示的文件来通过 Extension apiserver 验证。为了使合规的 Extension apiserver 能够将该请求视为有效,必须满足以下条件:

  1. 连接必须使用由 CA 签署的客户端证书,该证书的证书位于 --requestheader-client-ca-file 中。

  2. 连接必须使用客户端证书,该客户端证书的 CN 是 --requestheader-allowed-names 中列出的证书之一。 注意:您可以将此选项设置为空白,即为--requestheader-allowed-names=""。这将向扩展 apiserver 指示任何 CN 是可接受的。

使用这些选项启动时,Kubernetes apiserver 将:

  1. 使用它们来通过 Extension apiserver 的认证。

  2. 在名为 kube-system 命名空间中创建一个 configmap  extension-apiserver-authentication ,它将在其中放置 CA 证书和允许的 CN。反过来,Extension apiserver 可以检索这些内容以验证请求。

2.3.2、原始请求用户名和组

当 Kubernetes apiserver 将请求代理到 Extension apiserver 时,它将向 Extension apiserver 通知原始请求已成功通过其验证的用户名和组。它在其代理请求的 http 标头中提供这些。您必须将要使用的标头名称告知 Kubernetes apiserver。

这些标头名称也放置在extension-apiserver-authentication 的 configmap 中,因此 Extension apiserver 可以检索和使用它们。

2.4、Extension apiserver 认证

Extension apiserver 在收到来自 Kubernetes apiserver 的代理请求后,必须验证该请求确实确实来自有效的身份验证代理,该认证代理由 Kubernetes apiserver 履行。Extension apiserver 通过以下方式对其认证:

  1. 如上所述,从kube-system中的 configmap 中检索以下内容:

  1. 使用以下证书检查 TLS 连接是否已通过认证:

如果以上均通过,则该请求是来自合法认证代理(在本例中为 Kubernetes apiserver)的有效代理请求。

为了具有检索 configmap 的权限,Extension apiserver 需要适当的角色。在 kube-system 名字空间中有一个默认角色extension-apiserver-authentication-reader 可用于设置。

2.5、Extension apiserver 对请求鉴权

Extension apiserver 现在可以验证从标头检索的user/group是否有权执行给定请求。通过向 Kubernetes apiserver 发送标准 SubjectAcce***eview 请求来实现。

SubjectAcce***eviewauthorization.k8s.io API 组的一部分资源,它将 API 服务器授权公开给外部服务。该 API 组中的其他资源可以通过如下命令查看:

kubectl get --raw /apis/authorization.k8s.io/v1/

为了使 Extension apiserver 本身被鉴权可以向 Kubernetes apiserver 提交 SubjectAcce***eview 请求,它需要正确的权限。Kubernetes 包含一个具有相应权限的名为system:auth-delegator 的默认 ClusterRole,可以将其授予 Extension apiserver 的服务帐户。

2.6、Extension apiserver 执行

如果SubjectAcce***eview通过,则扩展 apiserver 执行请求。

三、部署过程

3.1、安装 cfssl

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

3.2、创建 CA

3.2.3、CA 配置文件

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

3.2.3、创建 CA 证书签名请求

$ cat > aggregator-ca-csr.json <<EOF
{
  "CN": "aggregator",
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "Shanghai",
      "L": "Shanghai",
      "O": "k8s",
      "OU": "wzlinux"
    }
  ],
    "ca": {
       "expiry": "87600h"
    }
}

3.2.4、生成 CA 证书和私钥

cfssl gencert -initca aggregator-ca-csr.json | cfssljson -bare aggregator-ca

3.3、创建 kubernetes 证书

3.3.1、创建 aggregator 证书签名请求

$ cat > aggregator-csr.json <<EOF
{
    "CN": "aggregator",
    "hosts": [
      "127.0.0.1",
      "172.18.0.101",
      "172.18.0.102",
      "172.18.0.103",
      "10.96.0.1",
      "kubernetes",
      "kubernetes.default",
      "kubernetes.default.svc",
      "kubernetes.default.svc.cluster",
      "kubernetes.default.svc.cluster.local"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "ST": "Shanghai",
            "L": "Shanghai",
            "O": "k8s",
            "OU": "wzlinux"
        }
    ]
}

如果 hosts 字段不为空则需要指定授权使用该证书的 IP 或域名列表,由于该证书后续kubernetes master 集群使用,所以上面指定kubernetes master 集群的主机 IP 和 kubernetes 服务的服务 IP(一般是 kube-apiserver 指定的 service-cluster-ip-range 网段的第一个 IP,如 10.96.0.1)。

3.3.2、生成 aggreagtor 证书和私钥

cfssl gencert -ca=aggregator-ca.pem -ca-key=aggregator-ca-key.pem -config=aggregator-ca-config.json -profile=aggregator aggregator-csr.json | cfssljson -bare aggregator

3.3.3、分发证书

将生成的证书和秘钥文件(后缀名为.pem)拷贝到 Master 节点的 /etc/kubernetes/pki 目录下备用。

3.4、开启聚合层 API

kube-apiserver 增加以下配置:

--requestheader-client-ca-file=/etc/kubernetes/pki/aggregator-ca.pem
--requestheader-allowed-names=aggregator
--requestheader-extra-headers-prefix=X-Remote-Extra-
--requestheader-group-headers=X-Remote-Group
--requestheader-username-headers=X-Remote-User
--proxy-client-cert-file=/etc/kubernetes/pki/aggregator.pem
--proxy-client-key-file=/etc/kubernetes/pki/aggregator-key.pem

前面创建的证书的 CN 字段的值必须和参数 –requestheader-allowed-names 指定的值 aggregator 相同。

重启 kube-apiserver:

$ systemctl daemon-reload
$ systemctl restart kube-apiserver

如果 kube-proxy 没有在 Master 上面运行,kube-proxy 还需要添加配置:

--enable-aggregator-routing=true

以上就是Kubernetes API Aggregator是什么,小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注亿速云行业资讯频道。

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