在通过kubectl访问pod信息,例如执行kubectl logs,常常会遇到类似如下错误:
Error from server (Forbidden): Forbidden (user=system:anonymous, verb=get, resource=nodes, subresource=proxy) ( pods/log tiller-deploy-6b5ffb6f-lg9jb)
网上搜索可以通过启用anonymous访问,也就是使用--anonymous-auth=true或者配置文件添加:
authentication:
anonymous:
enabled: true
但是设置之后错误依旧,为此我探究了一下kubelet的认证机制,终于将问题解决,其实很简单,答案后面揭晓。
我们知道kubectl只会和apiserver交互,对于kubectl logs、kubectl exec等需要访问pod的这些命令,实际上是apiserver调用kubelet接口完成的,上述错误正是出在这个过程,而不是kubectl到apiserver的过程。
kubelet通过port指定的端口(默认10250)对外暴露服务,这个服务是需要TLS认证的,同时也可以通过 readOnlyPort 端口(默认10255,0表示关闭)对外暴露只读服务,这个服务是不需要认证的。apiserver通过--kubelet-https参数指定调用哪个服务,true为前者,false为后者,此时只能执行只读操作。下面主要说一下前者。
认证过程
配置认证方式
有三种可配置认证方式:
-
TLS认证,这也是默认的
authentication: anonymous: enabled: false webhook: enabled: false x509: clientCAFile: xxxx
-
允许anonymous,这时可不配置客户端证书
authentication: anonymous: enabled: true
-
webhook,这时可不配置客户端证书
authentication: webhook: enabled: true
这时kubelet通过bearer tokens,找apiserver认证,如果存在对应的serviceaccount,则认证通过。
如果2开启,则忽略x509和webhook认证;否则,如果1和3同时开启,则按1、3的顺序依次认证,任何一个认证通过则返回通过,否则认证不通过。
通过kubectl命令行访问kubelet时,无法传递bearer tokens,所以无法使用webhook认证,这时只能使用x509认证。
证书配置
kubelet对外暴露https服务,必须设置服务端证书,如果通过x509证书认证客户端,那么还需要配置客户端证书。下面说明证书配置的三种方法:
手工指定证书
- 假设ca的证书和key:ca.pem,ca-key.pem
- 用上述ca生成kubelet服务端证书和key:kubelet-server.pem、kubelet-server-key.pem
- 用上述ca生成apiserver使用的客户端证书和key:kubelet-client.pem、kubelet-client-key.pem,证书CN为kubelet-client
-
修改kubelet的配置文件:
tlsCertFile: kubelet-server.pem tlsPrivateKeyFile: kubelet-server-key.pem authentication: x509: clientCAFile: ca.pem
-
修改apiserver参数:
--kubelet-certificate-authority=ca.pem --kubelet-client-certificate=kubelet-client.pem --kubelet-client-key=kubelet-client-key.pem
-
授权kubelet-client用户:
kubectl create clusterrolebinding kubelet-admin --clusterrole=system:kubelet-api-admin --user=kubelet-client
经过上面5步,认证的过程实际已经OK了,第6步是为授权过程服务的,kubelet的授权是通过webhook委托给apiserver的。
自签名证书和key
实际上是上述过程的特化,不指定tlsCertFile和tlsPrivateKeyFile时,kubelet会自动生成服务端证书保存在--cert-dir指定目录中,文件名为kubelet.crt和kubelet.key,这个证书是自签名的,所以apiserver不需要指定--kubelet-certificate-authority,其他配置是一样的。
通过TLS bootstrap机制
还可以通过TLS bootstrap机制分配kubelet服务证书。跟配置分配访问apiserver的客户端证书方法是一样的(参考官方文档),额外的配置如下:
-
修改kubelet配置文件:
serverTLSBootstrap: true
- 授权允许创建kubelet服务端证书
首先创建system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:selfnodeserver,默认是没有创建的。
selfnodeserver.yaml文件如下:
# A ClusterRole which instructs the CSR approver to approve a node requesting a
# serving cert matching its client cert.
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
name: system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:selfnodeserver
rules:
- apiGroups: ["certificates.k8s.io"]
resources: ["certificatesigningrequests/selfnodeserver"]
verbs: ["create"]
kubectl create -f selfnodeserver.yaml
然后创建绑定:
kubectl create clusterrolebinding node-server-auto-renew-crt --clusterrole=system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:selfnodeserver --group=system:nodes
-
手工批准证书请求:
先查询证书请求:
[vagrant@localhost etc]$ kubectl get csr NAME AGE REQUESTOR CONDITION csr-2jxvn 76s system:node:10.10.10.16 Pending
然后批准证书:
kubectl certificate approve csr-2jxvn
之后在相应kubelet的--cert-dir目录可以看到服务端证书已经生成。
- 配置客户端证书和前面的方法是一样的,上面3步只是生成服务端证书。
选择哪种方式
客户端证书配置是免不了的,区别是在服务端证书,显然自动生成更加方便,TLS bootstrap相对于自签名证书更加安全,集群统一使用信任的CA签名。
TLS bootstrap还可以配置证书过期后自动重新生成,方法是修改kubelet配置文件:
rotateCertificates: true
TLS bootstrap分配证书的有效期可以通过kube-controller-manager如下参数修改,默认8760h0m0s,也就是1年:
--experimental-cluster-signing-duration
授权过程
配置授权方式
可配置两种授权方式:
-
AlwaysAllow:从字面意思就可知道
authorization: mode: AlwaysAllow
-
Webhook:这是默认模式
authorization: mode: Webhook
这时授权过程是委托给apiserver的,使用apiserver一样的授权模式,也就是RBAC。
配置权限
如果通过Webhook授权,就需要通过RBAC为用户配置权限。
首先要弄清楚通过认证的用户是什么,通过x509证书认证的用户名是客户端证书中的CN字段,用户组为O字段;通过webhook认证的用户是token对应的serviceaccount;没有通过认证或使能anonymous,则用户为system:anonymous。
其次要弄清楚应该授权什么权限,系统已经存在一个system:kubelet-api-admin角色,这是最高的权限,可以根据需要创建低权限角色。
[vagrant@localhost kube-apiserver]$ kubectl describe clusterrole system:kubelet-api-admin
Name: system:kubelet-api-admin
Labels: kubernetes.io/bootstrapping=rbac-defaults
Annotations: rbac.authorization.kubernetes.io/autoupdate: true
PolicyRule:
Resources Non-Resource URLs Resource Names Verbs
--------- ----------------- -------------- -----
nodes/log [] [] [*]
nodes/metrics [] [] [*]
nodes/proxy [] [] [*]
nodes/spec [] [] [*]
nodes/stats [] [] [*]
nodes [] [] [get list watch proxy]
最后将用户和角色绑定,即完成权限的配置。
总结
如何配置kubelet的认证和授权,归结起来常用如下2种做法:
-
省事型,可用于开发环境
authentication: anonymous: enabled: true authorization: mode: AlwaysAllow
一开始出现的Forbidden问题就是没有配置AlwaysAllow,默认是Webhook。
-
安全型,生产环境使用
authentication: anonymous: enabled: false authorization: mode: Webhook
服务端证书通过TLS bootstrap,客户端证书需要手工配置。
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