身份認(rèn)證策略

• X.509客戶端證書認(rèn)證
• 持有者令牌（bearer token）
  • 靜態(tài)令牌文件（Static Token File）
  • Bootstrap令牌
  • Service Account令牌
  • OIDC（OpenID Connect）令牌
  • Webhook令牌
• 身份認(rèn)證代理（Authenticating Proxy）
• 匿名請求

API Server啟用的身份認(rèn)證機(jī)制

基于認(rèn)證插件支持多種認(rèn)證方式，而相應(yīng)認(rèn)證插件的啟用需要經(jīng) 由kube-apiserver上的專用選項完成 kubeadm v1.26 部署的集群默認(rèn)啟用的認(rèn)證機(jī)制如右圖紅框中的選 項，它們依次是

• X509客戶端證書認(rèn)證
• Bootstrap令牌認(rèn)證
• 身份認(rèn)證代理
• Service Account認(rèn)證

注意：API Server并不保證各認(rèn)證插件的生效次序與定義的次序相同

kubelet啟用的身份認(rèn)證機(jī)制

kubelet的REST API端點(diǎn)默認(rèn)通過TCP協(xié)議的10250端口提供，支持管理操作

需要對客戶端身份進(jìn)行認(rèn)證

• 啟用的身份認(rèn)證
  • webhook
  • x509客戶端證書認(rèn)證
  • 注意：建議顯式禁用匿名用戶
• API Server是該API端點(diǎn)的客戶端，因此，kubelet需要在驗(yàn)證客戶端身份時信任給API Server 頒發(fā)數(shù)字證書的CA

X.509數(shù)字證書認(rèn)證

在雙向TLS通信中，客戶端持有數(shù)字證書，而API Server信任客戶端證書的頒發(fā)者

• 信任的CA，需要在kube-apiserver程序啟動時，通過--client-ca-file選項傳遞
• 認(rèn)證通過后，客戶端數(shù)字證書中的CN（Common Name）即被識別為用戶名，而O（Organization）被識別為組名
• kubeadm部署的Kubernetes集群，默認(rèn)使用 /etc/kubernetes/pki/ca.crt 進(jìn)行客戶端認(rèn)證
• /etc/kubernetes/pki/ca.crt是kubeadm為Kubernetes各組件間頒發(fā)數(shù)字證書的CA

靜態(tài)令牌文件

令牌信息保存于文本文件中 由kube-apiserver在啟動時通過--token-auth-file選項加載 加載完成后的文件變動，僅能通過重啟程序進(jìn)行重載，因此，相關(guān)的令牌會長期有效 客戶端在HTTP請求中，通過“Authorization Bearer TOKEN”標(biāo)頭附帶令牌令牌以完成認(rèn)證

Service Account令牌

• 該認(rèn)證方式將由kube-apiserver程序內(nèi)置直接啟用
• 它借助于經(jīng)過簽名的Bearer Token來驗(yàn)證請求
  • 簽名時使用的密鑰可以由--service-account-key-file選項指定，也可以默認(rèn)使用API Server的tls私鑰
• 用于將Pod認(rèn)證到API Server之上，以支持集群內(nèi)的進(jìn)程與API Server通信
  • Kubernetes可使用ServiceAccount準(zhǔn)入控制器自動為Pod關(guān)聯(lián)ServiceAccount

OpenID Connect（OIDC）令牌

OAuth3認(rèn)證機(jī)制，通常由底層的IaaS服務(wù)所提供

Webhook令牌認(rèn)證

• 是一種用于驗(yàn)證Bearer Token的回調(diào)機(jī)制
• 能夠擴(kuò)展支持外部的認(rèn)證服務(wù)，例如LDAP等

身份認(rèn)證代理

• 由kube-apiserver從請求報文的特定HTTP標(biāo)頭中識別用戶身份，相應(yīng)的標(biāo)頭名稱可由特定的選項配置指定
• kube-apiserver應(yīng)該基于專用的CA來驗(yàn)證代理服務(wù)器身份

靜態(tài)令牌認(rèn)證配置案例

靜態(tài)令牌認(rèn)證的基礎(chǔ)配置

• 令牌信息保存于文本文件中
  • 文件格式為CSV，每行定義一個用戶，由“令牌、用戶名、用戶ID和所屬的用戶組”四個字段組成，用戶組為可選字段
  • 格式：token,user,uid,"group1,group2,group3"
• 由kube-apiserver在啟動時通過--token-auth-file選項加載
• 加載完成后的文件變動，僅能通過重啟程序進(jìn)行重載，因此，相關(guān)的令牌會長期有效
• 客戶端在HTTP請求中，通過“Authorization Bearer TOKEN”標(biāo)頭附帶令牌令牌以完成認(rèn)證

配置示例

• ① 生成token，命令：echo "(opensslrand−hex3).(openssl rand -hex 3).(opensslrand−hex3).(openssl rand -hex 8)"
• ② 生成static token文件
• ③ 配置kube-apiserver加載該靜態(tài)令牌文件以啟用相應(yīng)的認(rèn)證功能
• ④ 測試，命令：curl -k -H "Authorization: Bearer TOKEN" -k https://API_SERVER:6443/api/v1/namespaces/default/pods/

X509 數(shù)字證書認(rèn)證

X509客戶端認(rèn)證依賴于PKI證書體系，kubeadm部署Kubernetes集群時會自動生成所需要的證書，它們位于/etc/kubernetes/pki目錄下

依賴到的PKI體系

另外，對Service Account的token進(jìn)行簽名還需要用到一個可選的密鑰對兒

所有的證書

• 各kubelet的證書可在Bootstrap過程中自動生成證書簽署請求，而后由Kubernetes CA予以簽署
• 各kube-proxy、kube-scheduler和kube-controller-manager也都有相應(yīng)的數(shù)字證書以完成向API Server的身份認(rèn)證

X509數(shù)字證書認(rèn)證測試

創(chuàng)建客戶端私鑰和證書簽署請求，為了便于說明問題，以下操作在master節(jié)點(diǎn)上以/etc/kubernetes/為工作目錄

1 生成私鑰： (umask 077; openssl genrsa -out ./pki/mason.key 4096)

2 創(chuàng)建證書簽署請求： openssl req -new -key ./pki/mason.key -out ./pki/mason.csr -subj "/CN=mason/O=developers"

3 由Kubernetes CA簽署證書： openssl x509 -req -days 365 -CA ./pki/ca.crt -CAkey ./pki/ca.key -CAcreateserial -in ./pki/mason.csr -out ./pki/mason.crt

4 將pki目錄下的mason.crt、mason.key和ca.crt復(fù)制到某部署了kubectl的主機(jī)上，即可進(jìn)行測試

• 這里以k8s-node01為示例；只需要復(fù)制mason.crt和mason.key即可，因?yàn)榧汗ぷ鞴?jié)點(diǎn)上已經(jīng)有cr.crt文件
• 命令：scp -rp ./pki/{mason.crt,mason.key} k8s-node01:/etc/kubernetes/pki

以上就是k8s實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證策略及過程解析的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于k8s 身份認(rèn)證的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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