第十三章 Kubernetes中的角色访问控制机制（RBAC）支持

## RBAC Support in Kubernetes Kubernetes 中的 RBAC 支持 > PS：在Kubernetes1.6版本中新增角色访问控制机制（Role-Based Access，RBAC）让集群管理员可以针对特定使用者或服务账号的角色，进行更精确的资源访问控制。在RBAC中，权限与角色相关联，用户通过成为适当角色的成员而得到这些角色的权限。这就极大地简化了权限的管理。在一个组织中，角色是为了完成各种工作而创造，用户则依据它的责任和资格来被指派相应的角色，用户可以很容易地从一个角色被指派到另一个角色。 > ## RBAC vs ABAC 鉴权的作用是，决定一个用户是否有权使用 Kubernetes API 做某些事情。它除了会影响 kubectl 等组件之外，还会对一些运行在集群内部并对集群进行操作的软件产生作用，例如使用了 Kubernetes 插件的 Jenkins，或者是利用 Kubernetes API 进行软件部署的 Helm。ABAC 和 RBAC 都能够对访问策略进行配置。 ABAC（Attribute Based Access Control）本来是不错的概念，但是在 Kubernetes 中的实现比较难于管理和理解（怪我咯），而且需要对 Master 所在节点的 SSH 和文件系统权限，而且要使得对授权的变更成功生效，还需要重新启动 API Server。 而 RBAC 的授权策略可以利用 kubectl 或者 Kubernetes API 直接进行配置。RBAC 可以授权给用户，让用户有权进行授权管理，这样就可以无需接触节点，直接进行授权管理。RBAC 在 Kubernetes 中被映射为 API 资源和操作。 因为 Kubernetes 社区的投入和偏好，相对于 ABAC 而言，RBAC 是更好的选择。 ## 基础概念 需要理解 RBAC 一些基础的概念和思路，RBAC 是让用户能够访问 Kubernetes API 资源的授权方式。  在 RBAC 中定义了两个对象，用于描述在用户和资源之间的连接权限。 ## Role and ClusterRole 在 RBAC API 中，Role 表示一组规则权限，权限只会增加(累加权限)，不存在一个资源一开始就有很多权限而通过 RBAC 对其进行减少的操作；Role 可以定义在一个 namespace 中，如果想要跨 namespace 则可以创建 ClusterRole。 ### 角色 角色是一系列的权限的集合，例如一个角色可以包含读取 Pod 的权限和列出 Pod 的权限， ClusterRole 跟 Role 类似，但是可以在集群中到处使用. **Role 只能用于授予对单个命名空间中的资源访问权限**, 以下是一个对默认命名空间中 Pods 具有访问权限的样例: kind: Role apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 metadata: namespace: default name: pod-reader rules: - apiGroups: [""] # "" indicates the core API group resources: ["pods"] verbs: ["get", "watch", "list"] ClusterRole 具有与 Role 相同的权限角色控制能力，不同的是 ClusterRole 是集群级别的，ClusterRole 可以用于: - 集群级别的资源控制(例如 node 访问权限) - 非资源型 endpoints(例如 /healthz 访问) - 所有命名空间资源控制(例如 pods) 以下是 ClusterRole 授权某个特定命名空间或全部命名空间(取决于绑定方式)访问 secrets 的样例 kind: ClusterRole apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 metadata: # "namespace" omitted since ClusterRoles are not namespaced name: secret-reader rules: - apiGroups: [""] resources: ["secrets"] verbs: ["get", "watch", "list"] ### RoleBinding and ClusterRoleBinding RoloBinding 可以将角色中定义的权限授予用户或用户组，RoleBinding 包含一组权限列表(subjects)，**权限列表中包含有不同形式的待授予权限资源类型(users, groups, or service accounts)**；RoloBinding 同样包含对被 Bind 的 Role 引用；RoleBinding 适用于某个命名空间内授权，而 ClusterRoleBinding 适用于集群范围内的授权。  RoleBinding 可以在同一命名空间中引用对应的 Role，以下 RoleBinding 样例将 default 命名空间的 pod-reader Role 授予 jane 用户，此后 jane 用户在 default 命名空间中将具有 pod-reader 的权限 # This role binding allows "jane" to read pods in the "default" namespace. kind: RoleBinding apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 metadata: name: read-pods namespace: default subjects: - kind: User name: jane apiGroup: rbac.authorization.k8s.io roleRef: kind: Role name: pod-reader apiGroup: rbac.authorization.k8s.io **RoleBinding 同样可以引用 ClusterRole 来对当前 namespace 内用户、用户组或 ServiceAccount 进行授权，这种操作允许集群管理员在整个集群内定义一些通用的 ClusterRole，然后在不同的 namespace 中使用 RoleBinding 来引用** 例如，以下 RoleBinding 引用了一个 ClusterRole，这个 ClusterRole 具有整个集群内对 secrets 的访问权限；但是其授权用户 dave 只能访问 development 空间中的 secrets(因为 RoleBinding 定义在 development 命名空间) # This role binding allows "dave" to read secrets in the "development" namespace. kind: RoleBinding apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 metadata: name: read-secrets namespace: development # This only grants permissions within the "development" namespace. subjects: - kind: User name: dave apiGroup: rbac.authorization.k8s.io roleRef: kind: ClusterRole name: secret-reader apiGroup: rbac.authorization.k8s.io 最后，使用 ClusterRoleBinding 可以对整个集群中的所有命名空间资源权限进行授权；以下 ClusterRoleBinding 样例展示了授权 manager 组内所有用户在全部命名空间中对 secrets 进行访问 # This cluster role binding allows anyone in the "manager" group to read secrets in any namespace. kind: ClusterRoleBinding apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 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 ## Referring to Resources Kubernetes 集群内一些资源一般以其名称字符串来表示，这些字符串一般会在 API 的 URL 地址中出现；同时某些资源也会包含子资源，例如 logs 资源就属于 pods 的子资源，API 中 URL 样例如下 GET /api/v1/namespaces/{namespace}/pods/{name}/log **如果要在 RBAC 授权模型中控制这些子资源的访问权限，可以通过 / 分隔符来实现**，以下是一个定义 pods 资资源 logs 访问权限的 Role 定义样例 kind: Role apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 metadata: namespace: default name: pod-and-pod-logs-reader rules: - apiGroups: [""] resources: ["pods", "pods/log"] verbs: ["get", "list"] 具体的资源引用可以通过 resourceNames 来定义，当指定 get、delete、update、patch 四个动词时，可以控制对其目标资源的相应动作；以下为限制一个 subject 对名称为 my-configmap 的 configmap 只能具有 get 和 update 权限的样例 kind: Role apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 metadata: namespace: default name: configmap-updater rules: - apiGroups: [""] resources: ["configmap"] resourceNames: ["my-configmap"] verbs: ["update", "get"] **值得注意的是，当设定了 resourceNames 后，verbs 动词不能指定为 list、watch、create 和 deletecollection；因为这个具体的资源名称不在上面四个动词限定的请求 URL 地址中匹配到，最终会因为 URL 地址不匹配导致 Role 无法创建成功** ## Referring to Subjects RoleBinding 和 ClusterRoleBinding 可以将 Role 绑定到 Subjects；Subjects 可以是 groups、users 或者 service accounts。 Subjects 中 Users 使用字符串表示，它可以是一个普通的名字字符串，如 “alice”；也可以是 email 格式的邮箱地址，如 “bob@example.com”；甚至是一组字符串形式的数字 ID。Users 的格式必须满足集群管理员配置的验证模块，RBAC 授权系统中没有对其做任何格式限定；但是 Users 的前缀 system: 是系统保留的，集群管理员应该确保普通用户不会使用这个前缀格式 Kubernetes 的 Group 信息目前由 Authenticator 模块提供，Groups 书写格式与 Users 相同，都为一个字符串，并且没有特定的格式要求；同样 system: 前缀为系统保留 具有 system:serviceaccount: 前缀的用户名和 system:serviceaccounts: 前缀的组为 Service Accounts ### Role Binding Examples 以下示例仅展示 RoleBinding 的 subjects 部分 指定一个名字为 alice@example.com 的用户 subjects: - kind: User name: "alice@example.com" apiGroup: rbac.authorization.k8s.io 指定一个名字为 frontend-admins 的组 subjects: - kind: Group name: "frontend-admins" apiGroup: rbac.authorization.k8s.io 指定 kube-system namespace 中默认的 Service Account subjects: - kind: ServiceAccount name: default namespace: kube-system 指定在 qa namespace 中全部的 Service Account subjects: - kind: Group name: system:serviceaccounts:qa apiGroup: rbac.authorization.k8s.io 指定全部 namspace 中的全部 Service Account subjects: - kind: Group name: system:serviceaccounts apiGroup: rbac.authorization.k8s.io 指定全部的 authenticated 用户(1.5+) subjects: - kind: Group name: system:authenticated apiGroup: rbac.authorization.k8s.io 指定全部的 unauthenticated 用户(1.5+) subjects: - kind: Group name: system:unauthenticated apiGroup: rbac.authorization.k8s.io 指定全部用户 subjects: - kind: Group name: system:authenticated apiGroup: rbac.authorization.k8s.io - kind: Group name: system:unauthenticated apiGroup: rbac.authorization.k8s.io