Kubernetes 基于 RBAC 的授权(十六)

一、RBAC介绍

在Kubernetes中，授权有ABAC（基于属性的访问控制）、RBAC（基于角色的访问控制）、Webhook、Node、AlwaysDeny（一直拒绝）和AlwaysAllow（一直允许）这6种模式。
从1.6版本起，Kubernetes 默认启用RBAC访问控制策略。从1.8开始，RBAC已作为稳定的功能。通过设置--authorization-mode=RBAC，启用RABC。在RABC API中，通过如下的步骤进行授权：
定义角色：在定义角色时会指定此角色对于资源的访问控制的规则；
绑定角色：将主体与角色进行绑定，对用户进行访问授权。

1.1、角色和集群角色

在 RBAC API 中，角色包含代表权限集合的规则。在这里，权限只有被授予，而没有被拒绝的设置。在 Kubernetes 中有两类角色，即普通角色(Role)和集群角色(ClusterRole)。可以通过Role定义在一个命名空间中的角色，或者可以使用ClusterRole定义集群范围的角色。一个Role只能被用来授予访问单一命令空间中的资源。下面是在 default 命令空间中定义了一个名为 pod-reader 的角色，此角色能够对在 default 命名空间中访问 Pod：

kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  namespace: default
  name: pod-reader
rules:
- apiGroups: [""] # "" indicates the core API group
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "watch", "list"]

ClusterRole可用于授予与Role相同的权限。他们能够被授予如下资源的权限：

• 集群范围的资源（类似于Node）
• 非资源端点（类似于”/healthz”）
• 集群中所有命名空间的资源（类似Pod）

下面的ClusterRole可用于授予对任何特定namespaces中的秘密的读取访问权限，或跨所有命名空间的访问权限。

kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  # "namespace" omitted since ClusterRoles are not namespaced
  name: secret-reader
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["secrets"]
  verbs: ["get", "watch", "list"]

1.2、RoleBinding 和 ClusterRoleBinding

角色绑定用于将角色与一个或一组用户进行绑定，从而实现将对用户进行授权的目的。主体分为用户、组和服务帐户。角色绑定也分为角色普通角色绑定和集群角色绑定。角色绑定只能引用同一个命名空间下的角色。
在下面的例子中，在 default 命名空间中角色绑定将 jane 用户和 pod-reader 角色进行了绑定，这就授予了 jane 能够访问 default 命名空间下的 Pod。

# This role binding allows "jane" to read pods in the "default" namespace.
kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: read-pods
  namespace: default
subjects:
- kind: User
  name: jane # Name is case sensitive
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: Role #this must be Role or ClusterRole
  name: pod-reader # this must match the name of the Role or ClusterRole you wish to bind to
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

角色绑定也可以通过引用集群角色授予访问权限，当主体对资源的访问仅限与本命名空间，这就允许管理员定义整个集群的公共角色集合，然后在多个命名空间中进行复用。
例如，下面的角色绑定引用了集群角色，但是 dave 用户也仅仅只能读取 development 命名空间中的 secret s资源：

# This role binding allows "dave" to read secrets in the "development" namespace.
kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: read-secrets
  namespace: development # This only grants permissions within the "development" namespace.
subjects:
- kind: User
  name: dave # Name is case sensitive
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: secret-reader
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

集群角色可以被用来在集群层面和整个命名空间进行授权。下面的示例允许在 manager 组的用户能够访问所有命名空间中的保密字典资源。

# This cluster role binding allows anyone in the "manager" group to read secrets in any namespace.
kind:ClusterRoleBinding
apiVersion:rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name:read-secrets-global
subjects:
- kind:Group
  name:manager
  apiGroup:rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind:ClusterRole
  name:secret-reader
  apiGroup:rbac.authorization.k8s.io

1.3、资源

在Kubernets中，主要的资源包括：Pods、Nodes、Services、Deployment、Replicasets、Statefulsets、Namespace、Persistents、Secrets和ConfigMaps等。另外，有些资源下面存在子资源，例如：Pod下就存在log子资源：

GET /api/v1/namespaces/{namespace}/pods/{name}/log

下面的例子显示， pod-and-pod-logs-reader 角色能够对 pods 和 pods/log 进行访问：

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

也可以通过 resourceNamess 指定特定的资源实例，以限制角色只能够对实例进行访问控制：

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

1.4、主体

RBAC授权中的主体可以是组，用户或者服务帐户。用户通过字符串表示，比如“alice”、 “bob@example.com”等，具体的形式取决于管理员在认证模块中所配置的用户名。system: 被保留作为用来 Kubernetes 系统使用，因此不能作为用户的前缀。组也有认证模块提供，格式与用户类似。

在角色绑定主体的例子：

名称为 “alice@example.com”用户：

subjects:
- kind:User
  name:"alice@example.com"
  apiGroup:rbac.authorization.k8s.io

名称为“frontend-admins”的组：

subjects:
- kind:Group
  name:"frontend-admins"
  apiGroup:rbac.authorization.k8s.io

在 kube-system 命名空间中，名称为“default”的服务帐户：

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

在“qa”命名空间中，所有的服务帐户：

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

所有的服务帐户：

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

所有被认证的用户 (version 1.5+):

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

所有未被认证的用户 (version 1.5+):

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

所有用户(version 1.5+):

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

二、命令行工具

Kubernetes可以通过命令工具进行角色绑定。

2.1、kubectl create rolebinding

在指定的命名空间中进行角色绑定：

1）在acme命名空间中，将admin集群角色授予bob用户：

$ kubectl create rolebinding bob-admin-binding --clusterrole=admin --user=bob --namespace=acme

2）在acme命名空间中，将admin集群角色授予acme:myapp服务帐户：

$ kubectl create rolebinding myapp-view-binding --clusterrole=view --serviceaccount=acme:myapp --namespace=acme

2.2、kubectl create clusterrolebinding

在整个集群中进行角色绑定：

1）在整个集群中，授予cluster-admin集群角色给root用户：

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

2）在整个集群中，授予system:node集群角色给kubelet用户：

$ kubectl create clusterrolebinding kubelet-node-binding --clusterrole=system:node --user=kubelet

3）在整个集群中，授予view集群角色给acme:myapp服务帐户：

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

三、服务帐户权限

默认情况下，RBAC策略授予控制板组件、Node和控制器作用域的权限，但是未授予kube-system命名空间外服务帐户的访问权限。这就允许管理员按照需要将特定角色授予服务帐户。

从最安全到最不安全的顺序，方法如下：

• 1）授予角色给一个指定应用的服务帐户(最佳实践)

这要求在Pod规格中指定ServiveAccountName，同时此服务帐户已被创建(通过API、kubectl create serviceaccount等)。例如，在my-namespace命名空间内，授予my-sa服务帐户view集群角色：

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

• 2）在一个命名空间授予view集群角色给default服务帐户

如果应用没有指定serviceAccountName，它将使用default服务帐户。例如，例如，在my-namespace命名空间内，授予default服务帐户view集群角色：

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

当前，在 kube-system 命名空间中，很多插件作为 default 服务帐户进行运行。为了允许超级用户访问这些插件，在 kube-system 命名空间中授予 cluster-admin 角色给 default 帐户。

$ kubectl create clusterrolebinding add-on-cluster-admin \ 
--clusterrole=cluster-admin \ 
--serviceaccount=kube-system:default 

• 3）在一个命名空间中，授予角色给所有的服务帐户：

如果希望在一个命名空间中的所有应用都拥有一个角色，而不管它们所使用的服务帐户，可以授予角色给服务帐户组。例如，在 my-namespace 命名空间中，将 view 集群角色授予 system:serviceaccounts:my-namespace 组：

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

• 4）在整个集群中授予一个角色给所有的服务帐户 (不推荐)

如果不想按照每个命名空间管理权限，可以在整个集群的访问进行授权。例如，在整个集群层面，将 view 集群角色授予 sytem:serviceaccounts ：

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

• 5）在整个集群中授予超级用户访问所有的服务帐户 (强烈不推荐)

如果对访问权限不太重视，可以授予超级用户访问所有的服务帐户。

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

• 6）宽松的RBAC权限

下面的策略允许所有的服务帐户作为集群管理员。在容器中运行的应用将自动的收取到服务帐户证书，并执行所有的API行为。包括查看保密字典恩将和修改权限，这是不被推荐的访问策略。

$ kubectl create clusterrolebinding permissive-binding \ 
--clusterrole=cluster-admin \ 
--user=admin \ 
--user=kubelet \ 
--group=system:serviceaccounts 

官方文档：https://kubernetes.io/docs/reference/access-authn-authz/rbac/