Kubernetes API Server 认证机制

认证

开启 TLS时，所有的请求都需要首先认证。Kubernetes支持多种认证机制，并支持同时开启多个认证插件（只要有一个认证通过即可）。

如果认证成功，则用户的 username 会传入授权模块做进一步授权验证，而对于认证失败的请求则返回 HTTP 401。

当apiserver启动的时候，其实有两个和安全相关的配置，一个叫insecure-port，一个叫secure-port，早期大家很习惯的将insecure-port打开，经过insecure-port端口所有的请求其实是没有做任何的安全校验的，也就是认证，鉴权这些逻辑是不走的，这样就面临着一个危险，所有的request是没有认证的，不管是谁发的，它有没有权限，它都会被接受，这很可能就会有一些恶意的请求。

所以现在在非生产环境也会将insecure端口关掉。

另外一个是secure port，secure-port设置之后所有的认证，鉴权这些逻辑都要走。

[root@k8s-master cfg]# vim kube-apiserver.conf
--secure-port=6443 \

认证插件

针对开放式的框架，它一定会支持很多很多的认证方式。

X509 证书

使用X509客户端证书只需要 API Server启动时配置--client-ca-file=SOMEFILE。在证书认证时，其CN 域用作用户名，而组织机构域则用作 group 名。

证书一般会有key和cert，cert在签发的时候是发给什么机构，哪个人的。这样你带着一个证书来访问apiserver的时候，它有签发你证书的ca文件，它就能够解析出来你的certificates，它就能够知道你是谁。

CN 是请求用户的用户名 O:是请求用户的组名

cat > ca-csr.json <<EOF
{"CN": "Kubernetes","key": {"algo": "rsa","size": 2048},"names": [{"C": "CN","L": "China","O": "Kubernetes","OU": "CA","ST": "Zhejiang"}]
}
EOF

静态Token 文件

使用静态 Token 文件认证只需要 API Server启动时配置--token-auth-file=SOMEFILE。
该文件为 csv格式，每行至少包括三列 token，username，userid，token,user,uid,"group1,group2,group3"

apiserver启动的时候要配置一个token-auth-file，在这个csv文件里面配置用户名，用户id，以及对应的token，和用户属于哪些组配置在这个scv文件里面，它有点像简化的数据库，其实也即是将用户名和对应的token发到这里面，然后在apiserver启动的时候加载这个文件，那apiserver就知道我这个集群可以接受哪些用户请求，你带着用户token过来，它就能够判断这个token是不是合法的，如果合法就知道对应的user是谁，它就可以将这个请求接受掉了。

为了支持平滑地启动引导新的集群，Kubernetes 包含了一种动态管理的持有者令牌类型，称作启动引导令牌（Bootstrap Token）。
这些令牌以 Secret 的形式保存在kube-system名字空间中，可以被动态管理和创建。
控制器管理器包含的 TokenCleaner控制器能够在启动引导令牌过期时将其删除。
在使用kubeadm 部署Kubernetes 时，可通过 kubeadm token list 命令查询。

在k8s启动的时候有bootstrap token，它也是可以做认证的。

静态密码文件

需要API Server 启动时配置--basic-auth-file=SOMEFILE，文件格式为cSV，每行至少三列 password，user，uid，后面是可选的group名 password，user，uid，"group1，group2，group3"。(和静态token类似，只不过文件里面存放着密码)

OpenID

OAuth 2.0的认证机制

ServiceAccount

ServiceAccount是 Kubernetes 自动生成的，并会自动挂载到容器的/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount 目录中。

当你去建立任何的namespace的时候，k8s就有一个控制器，它看见namespace创建了，它就会去建立sa，它会生成token，这个token签发的内容其实就是代表了这个token签发给哪个namespace的，哪个serviceaccount的，这个token是apiserver签发的，所以你带着token去访问apiserver的时候，它就知道这个token合法还是非法，代表的是哪个namespace，哪个serviceaccount。

静态token 示例

https://github.com/cncamp

https://github.com/cncamp/101/tree/master/module6/basic-auth

[root@master ~]# mkdir -p /etc/kubernetes/auth[root@master auth]# cat static-token
cncamp-token,cncamp,1000,"group1,group2,group3"

在这个scv文件里面创建了用户，token叫做cncamp-token，这个是用户的token。用户名是cncamp，它的uid是1000，然后它放到3个group里面，这就是简单的token文件。

如果我们要去启用静态的token，那么我要去修改apiserver的配置文件，这个就是告诉apiserver说，这个文件里面的内容我是承认的。也即是将主机的文件mount到apiserver的pod里面。

在这个pod的volumes里面定义了一个hostpath的volume

更新完apiserver的yaml文件会去做个重启，如果get pod成功那么说明api-server重启成功。

这里面加了header，这个header加了token，这个token代表了cncamp这个用户，直接发rest

api调用通过curl命令。

[root@master manifests]# curl https://192.168.111.8:6443/api/v1/namespaces/default -H "Authorization: Bearer cncamp-token" -k
{"kind": "Status","apiVersion": "v1","metadata": {},"status": "Failure","message": "namespaces \"default\" is forbidden: User \"cncamp\" cannot get resource \"namespaces\" in API group \"\" in the namespace \"default\"","reason": "Forbidden","details": {"name": "default","kind": "namespaces"},"code": 403

  volumes:- hostPath:path: /etc/kubernetes/authtype: DirectoryOrCreatename: auth-files- mountPath: /etc/kubernetes/authname: auth-files readOnly: true- --token-auth-file=/etc/kubernetes/auth/static-token

可以看到由于权限的问题，它的code是403是鉴权不过的，其实认证是通过的，因为它知道你的token对应的用户是cncamp。

[root@master manifests]# curl https://192.168.111.8:6443/api/v1/namespaces/default -H "Authorization: Bearer cncamp-token" -k
{"kind": "Status","apiVersion": "v1","metadata": {},"status": "Failure","message": "namespaces \"default\" is forbidden: User \"cncamp\" cannot get resource \"namespaces\" in API group \"\" in the namespace \"default\"","reason": "Forbidden","details": {"name": "default","kind": "namespaces"},"code": 403

也就是说带着cncamp的token去访问apiserver，它已经去本地的static token file里面去校验token代表哪个用户了，它查找到了这个用户并且说这个用户没有权限，其实整个的认证就已经过了。

x509证书

如果能够使用kubernetes自己的ca去签发X509证书，那么它是直接可以认的。

   - --client-ca-file=/etc/kubernetes/pki/ca.crt

kubeadm搭建的集群，本身就使用了x509证书

ServiceAccount

当创建任何的serviceaccount的时候，在这个namespace里面，其实k8s会自动的在这个namspace里面创建一个叫default的serviceaccount，所谓的serviceaccount就是系统账号。

每个系统账号会有对应的secret，可以看到有ca文件，还有namespace，这个是base64加密了的，还有一个token，这个其实就是apiserver签发的jwt token，和之前静态token是类似的。

可以看到只要带着这个token去访问apiserver，apiserver就能够认出我是谁，配合权限控制那么就可以根据这个token去访问apiserver里面的任何对象。

如果基于内置的认证方式还不能满足你需求，公司有自己的认证系统，认证方式都在集群之外，那么怎么使得k8s集群和这些认证平台去集成，那么就需要通过webhook，k8s认证也支持webhook。

你可以基于webhook来配置来指向外部的认证服务器，有了这种认证集成的方式之后，那么k8s就可以和任何平台去做集成。

Webhook 令牌身份认证

--authentication-token-webhook-config-file 指向一个配置文件，其中描述如何访问远程的Webhook服务。
--authentication-token-webhook-cache-ttl 用来设定身份认证决定的缓存时间。默认时长为2分钟。

匿名请求

如果使用AlwaysAllow 以外的认证模式，则匿名请求默认开启，但可用--anonymouSs-auth=false禁止匿名请求。

Kubernetes API准备工作

创建一个NS名称空间，专用于运行Pod；

kubectl create ns jenkins

创建一个secret关联serviceaccount和role，操作K8s API

# 创建role
kubectl -n jenkins create role jenkinsadmin \
--verb=create,delete,update,list,get,patch \
--resource=pods# 创建服务账户
kubectl -n jenkins create serviceaccount jenkinsadmin# 创建角色绑定
kubectl -n jenkins create rolebinding jenkinsadmin --role=jenkinsadmin --serviceaccount=jenkins:jenkinsadmin# 创建secret
kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:name: jenkinsadmin-tokennamespace: jenkinsannotations:kubernetes.io/service-account.name: jenkinsadmin
type: kubernetes.io/service-account-token
EOFwhile ! kubectl -n jenkins describe secret jenkinsadmin-token | grep -E '^token' >/dev/null; doecho "waiting for token..." >&2sleep 1
done# 获取令牌
TOKEN=$(kubectl -n jenkins get secret jenkinsadmin-token -o jsonpath='{.data.token}' | base64 --decode)echo $TOKEN# 获取API
kubectl config view -o jsonpath='{"Cluster name\tServer\n"}{range .clusters[*]}{.name}{"\t"}{.cluster.server}{"\n"}{end}'# 使用令牌玩转 API
curl -X GET https://127.0.0.1:35659/api --header "Authorization: Bearer $TOKEN" --insecure

[root@192 ~]# curl -X GET https://127.0.0.1:6443/api --header "Authorization: Bearer $TOKEN" --insecure
{"kind": "APIVersions","versions": ["v1"],"serverAddressByClientCIDRs": [{"clientCIDR": "0.0.0.0/0","serverAddress": "192.168.11.134:6443"}]
}

将token 以secret text类型存储到Jenkins

POD API

//删除POD
def DeletePod(namespace, podName){withCredentials([string(credentialsId: 'f66733bf-ef35-402d-87d1-a79510387d2b', variable: 'CICDTOKEN')]) {sh """curl --location --request DELETE "https://192.168.1.200:6443/api/v1/namespaces/${namespace}/pods/${podName}" \--header "Authorization: Bearer ${CICDTOKEN}" \--insecure >/dev/null"""}
}// 创建POD
def CreatePod(namespace, podYaml){withCredentials([string(credentialsId: 'f66733bf-ef35-402d-87d1-a79510387d2b', variable: 'CICDTOKEN')]) {sh """curl --location --request POST "https://192.168.1.200:6443/api/v1/namespaces/${namespace}/pods" \--header 'Content-Type: application/yaml' \--header "Authorization: Bearer ${CICDTOKEN}" \--data "${podYaml}" --insecure >/dev/null"""}
}

curl --location --request POST "https://192.168.11.134:6443/api/v1/namespaces/jenkins/pods" \
--header 'Content-Type: application/yaml' \
--header "Authorization: Bearer ${TOKEN}" \
--data "${podYaml}" --insecure >/dev/nullcurl --location --request DELETE "https://192.168.11.134:6443/api/v1/namespaces/jenkins/pods/nginx" \
--header "Authorization: Bearer ${TOKEN}" \
--insecure >/dev/null

curl --location --request GET 'https://192.168.11.134:6443/api/v1/namespaces/jenkins/pods' \
--header 'Authorization: Bearer eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6IjBqSWxfOExtSW1pVmpKVkFUVGFQbHp1ZE5TcFo0SjlmOUtjMWFveWtrZGMifQ.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJqZW5raW5zIiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9zZWNyZXQubmFtZSI6ImplbmtpbnNhZG1pbi10b2tlbi1jbTRsNyIsImt1YmVybmV0ZXMuaW8vc2VydmljZWFjY291bnQvc2VydmljZS1hY2NvdW50Lm5hbWUiOiJqZW5raW5zYWRtaW4iLCJrdWJlcm5ldGVzLmlvL3NlcnZpY2VhY2NvdW50L3NlcnZpY2UtYWNjb3VudC51aWQiOiJjMDAwZTVhMC00Yzg0LTQyZWEtYmJiNy1mZmM5MDBhYzUyMjIiLCJzdWIiOiJzeXN0ZW06c2VydmljZWFjY291bnQ6amVua2luczpqZW5raW5zYWRtaW4ifQ.A-InywzLZZfwx_4-Na9iDDRGsIH0Bjm9Xk92VxKsnP7hflEbOU631EU0eHnewgg0UqAD1kkhW39XupN13oTXrOjHrzWdm_UUMe2cBIYCZD19VIpNnRZ6bBLZ3LFHA2F0gXO14HaVZiUvSYBXgIfyHydetIFQFBPWFtU7091u5iB4pcw_gE-VzGjX6NDHj-81j6Ap2Qr0gIrNvrPVAOpPO9uCSg3PNCgvQMq2ZNrY2te1w7QxmeFPEpOIPiK6VbUkRjhQlHmawULZFol2k5Wwv9z0m1hPQcc2Nten1f1__GR39hUjryWXfltJ8OLpbKWK-AtfBkHx8VqbiKH1vQOrRg' \
--header 'Content-Type: text/plain' \
--data-raw 'abc'

这里请求方法由get换成了delete