K8s中Service Account和RBAC

一.Service Account详解

1.什么是Service Account？

①.ServiceAccount（服务账户）是Kubernetes集群中的一种资源对象，用于为Pod或其他资源提供身份验证和授权，以便它们能够与Kubernetes API进行交互。

②.ServiceAccount是Kubernetes中用于管理Pod身份验证和授权的重要资源，它使得Pod能够在集群中具有独立的身份，从而实现更精细的权限控制和安全策略。

③. Service Account它并不是给kubernetes集群的用户使用的，而是给pod里面的进程使用的，它为pod提供必要的身份认证。----专门为pod里面的进程和apiserver通信提供认证的。

2.Service account与User account区别:

User account是为人设计的，而service account则是为Pod中的进程调用Kubernetes API或其他外部服务而设计的

User account是跨namespace的，而service account则是仅局限它所在的namespace；

每个namespace都会自动创建一个default service account

Token controller检测service account的创建，并为它们创建secret

3.Service Account 实列

角色和sa需要rolebinding进行绑定，然后sa和pod进行绑定从而达到对资源限制的目的。

创建Service Account

创建sa是也会自动创建一个secret

# vim mysa.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: mysa
  namespace: default


#应用
# kubectl apply -f mysa.yaml

查看mysa和自动创建的secret

#查看sa
[root@kube-master kubernetes]# kubectl  get sa mysa
NAME   SECRETS   AGE
mysa   1         22h

#查看secret
[root@kube-master kubernetes]# kubectl  get secret
NAME                  TYPE                                  DATA   AGE
default-token-j48pd   kubernetes.io/service-account-token   3      4d20h
mysa-token-zw9b9      kubernetes.io/service-account-token   3      22h

创建角色和绑定

[root@kube-master kubernetes]# vim role.yaml 
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
  namespace: default
  name: mysa-role
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "watch", "list"]
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: mysa-binding
  namespace: default
subjects:                 #定义对那个主体进行操作，
- kind: ServiceAccount
  name: mysa
  namespace: default
roleRef:                    #定义使用哪个角色
  kind: Role
  name: mysa-role
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io


#####导入
kubectl apply -f role.yaml

使用mysa的sa资源配置pod

[root@kube-master kubernetes]# vim mysa-pod.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mysa-pod
spec:
  serviceAccountName: mysa   # 给pod指定Service Account
  containers:
  - name: app
    image: 10.36.192.206:8088/newrain857/kubectl
    command: ["tail","-f","/dev/null"]
    

###导入
kubectl apply -f mysa-pod.yaml

查看

kubectl  get pod mysa-pod -o  yaml

进入容器测试（可以看到，我们已经成功限制了pod对资源的访问）

[root@kube-master kubernetes]# kubectl  exec -it mysa-pod -c app  /bin/sh
kubectl exec [POD] [COMMAND] is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl exec [POD] -- [COMMAND] instead.
/ # 
/ # 
/ # kubectl get pod
NAME            READY   STATUS    RESTARTS        AGE
mysa-pod        1/1     Running   1 (6h20m ago)   22h
mysql           1/1     Running   1 (6h20m ago)   19h
nginx           1/1     Running   1 (6h21m ago)   17h
test-downward   1/1     Running   0               5h39m

##没有给delete权限就无法操作
/ # kubectl delete nginx
error: the server doesn't have a resource type "nginx"

二.RBAC（基于角色的访问控制）

角色绑定用户达到对用户限制的目的。

k8s里面有两种用户,一种是User,一种就是service account(服务使用的账号)。

User account是为人设计的属于用户账户（个人使用的账号），此外User Account是跨Namespace的，而ServiceAccount则是仅局限它所在的Namespace。

在RABC API中，通过如下的步骤进行授权：

1）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；

2）绑定角色：将主体与角色进行绑定，对用户进行访问授权。

角色

Role：授权特定命名空间的访问权限

ClusterRole：授权所有命名空间的访问权限

角色绑定

RoleBinding：将角色绑定到主体（即subject）

ClusterRoleBinding：将集群角色绑定到主体

在K8s中这些资源分属于两个级别，名称空间（role/rolebinding ）和集群级别**（clusterrole/clusterrolebinding**）这两个都是标准的K8s资源，可以直接定义。

rolebinding:将哪个用户绑定到哪个role上

clusterrolebinding:绑定到集群角色上

如果使用clusterrolebinding绑定到clusterrole上，表示绑定的用户拥有所有namespace的权限

Role 和 ClusterRole

Role普通角色 :一个Role对象只能用于授予对某一单一命名空间中资源的访问权限，普通角色只是在当前的名称空间生效。简而言之，一个 Role 只可以用来对某一命名空间中的资源赋予访问权限。
ClusterRole集群角色:整个Kubernetes集群范围内有效的角色则通过ClusterRole对象实现，可以访问整个集群资源。

1.创建用户

对于User账户，我们可以通过创建k8s集群时自带的证书对我们（admin）权限（几乎）手动管理master中的凭证文件，并且将每个凭证文件和一个字符串对应起来，只要用户请求中有信息（一般来自本地保存的.kube/config文件中）能够证明自己有任意一个凭证文件的授权，那么这个请求就被认为是一个合法用户发出的，同时，在证书中还可以加入用户所在的组（group）的信息，k8s可以据此认为user在一个组中或者后期通过rolebinding等赋予操作权限。

bash 复制代码

#创建私钥，生成一个 2048 位的 aren.key 文件
[root@kube-master rbac]# umask 077; openssl genrsa -out aren.key 2048
#用此私钥创建一个csr(证书签名请求)文件
[root@kube-master rbac]# openssl  req -new -key aren.key -out aren.csr -subj  "/CN=aren" #这个地方是用户名
#拿着私钥和请求文件生成证书
[root@kube-master rbac]# openssl x509 -req -in aren.csr -CA  /etc/kubernetes/pki/ca.crt  -CAkey /etc/kubernetes/pki/ca.key -CAcreateserial -out aren.crt -days 365
Signature ok
subject=/CN=aren
Getting CA Private Key
#生成账号
[root@kube-master rbac]# kubectl config set-credentials aren --client-certificate=aren.crt --client-key=aren.key --embed-certs=true
User "aren" set.
#指的是创建这个账号的环境在当前名称空间中
[root@kube-master rbac]# kubectl config set-context aren@kubernetes --cluster=kubernetes --user=aren
Context "aren@kubernetes" modified.
#、切换用户
[root@kube-master rbac]# kubectl config use-context aren@kubernetes
Switched to context "aren@kubernetes".
#查看
[root@kube-master rbac]#  kubectl config current-context
aren@kubernetes

2.role和rolebinding

先切回管理账号

bash 复制代码

[root@kube-master rbac]# kubectl  config   use-context  kubernetes-admin@kubernetes

2.1创建一个角色（role）---设置权限

--verb：相当于是权限
--resource：给什么资源使用

bash 复制代码

[root@kube-master rbac]# kubectl  create role role-reader  --verb=get,list,watch --resource=pod,svc
role.rbac.authorization.k8s.io/role-reader created

###########或者############

#yaml文件方式
[root@kube-master rbac]# vim role.yaml
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
 name: role-reader
rules: #定义规则
 - apiGroups: [""]  #表示当前pod使用核心的APIserver组，默认用""表示就可以
   resources: ["pods","svc"]
   verbs: ["get", "list", "watch", "create", "update", "delete"] #["*"]表示所有权限

#启动
# kubectl apply -f role.yaml

查看role

bash 复制代码

[root@kube-master rbac]# kubectl  get role
NAME          CREATED AT
role-reader   2023-12-16T08:54:10Z

2.2让用户aren，和role-reader角色绑定

arenrole-binding：绑定名

--role=arenrole-binding 指定角色

--user=aren 指定用户

bash 复制代码

[root@kube-master rbac]#  kubectl  create  rolebinding arenrole-binding  --role=role-reader  --user=aren
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/arenrole-binding created

##############或者##################
#yaml格式
[root@kube-master rbac]# vim role-binding.yaml
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
 name: arenrole-binding
subjects:    #定义对那个主体进行操作，有三种Subjects:Service Account、User Account、Groups
- kind: User
  name: aren
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:  #定义使用哪个角色
  kind: Role
  name: role-reader
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io


#加载启动
# kubectl apply -f role-binding.yaml

查看绑定

bash 复制代码

[root@kube-master rbac]# kubectl  get rolebinding
NAME               ROLE               AGE
arenrole-binding   Role/role-reader   4m1s

测试

切换用户无法使用授权以外的权限。

bash 复制代码

#切换用户
[root@kube-master rbac]# kubectl  config  use-context aren@kubernetes
Switched to context "aren@kubernetes".

#查看权限（只授权了default名称空间pod和svc的get，list，watch权限）
[root@kube-master rbac]# kubectl  get pod
NAME            READY   STATUS    RESTARTS     AGE
mysa-pod        1/1     Running   1 (8h ago)   24h
mysql           1/1     Running   1 (8h ago)   20h
nginx           1/1     Running   1 (8h ago)   19h
test-downward   1/1     Running   0            7h19m

 #无权限删除
[root@kube-master rbac]# kubectl  delete nginx
Error from server (Forbidden): pods "nginx" is forbidden: User "aren" cannot delete resource "pods" in API group "" in the namespace "default"

3.clusterrole和clusterrolebinding

删除aren账号之前绑定的rolebinding

bash 复制代码

[root@kube-master rbac]#  kubectl  delete rolebinding  arenrole-binding
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io "arenrole-binding" deleted

3.1创建clusterrole #可以访问全部的namespace

bash 复制代码

[root@kube-master rbac]# kubectl create clusterrole myclusterrole --verb=get,list,watch --resource=pod,svc
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/myclusterrole created


##########或者#############
#yaml格式
[root@kube-master rbac]# vim clusterrole.yaml
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: myclusterrole
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - pods
  verbs:
  - get
  - list
  - watch

#启动
kubectl apply -f clusterrole.yaml
#查看clusterrole
[root@kube-master rbac]# kubectl get clusterrole myclusterrole
NAME            CREATED AT
myclusterrole   2023-12-16T09:16:31Z

3.2绑定集群角色到aren上

clusterrolebinding 集群角色绑定名

-clusterrole=myclusterrole 指定集群角色

--user=aren 指定用户

bash 复制代码

[root@kube-master rbac]# kubectl  create clusterrolebinding arencluster-rolebinding   --clusterrole=myclusterrole --user=aren

##########或者############
yaml格式
[root@kub-k8s-master ~]# vim clusterrolebinding.yaml
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: arencluster-rolebinding
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: myclusterrole
subjects:
- apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: User
  name: aren


#启动
kubectl  apply -f clusterrolebinding.yaml

#查看绑定
[root@kube-master rbac]# kubectl get clusterrolebinding arencluster-rolebinding
NAME                      ROLE                        AGE
arencluster-rolebinding   ClusterRole/myclusterrole   56s

测试

切换用户查看kube-system命名空间的pod（查看成功）

bash 复制代码

#切换账号
[root@kube-master rbac]# kubectl  config use-context aren@kubernetes
Switched to context "aren@kubernetes".

#查看权限 查看kube-system空间的pod
[root@kube-master rbac]# kubectl  get pod -n kube-system
NAME                                       READY   STATUS    RESTARTS        AGE
calico-kube-controllers-7c87c5f9b8-467xf   1/1     Running   20 (8h ago)     4d20h
calico-node-ql7kv                          1/1     Running   8 (8h ago)      4d22h
calico-node-rmnbh                          1/1     Running   10 (8h ago)     4d22h
calico-node-z22v9                          1/1     Running   15 (150m ago)   4d22h
coredns-78fcd69978-54v6q                   1/1     Running   8 (8h ago)      4d22h
coredns-78fcd69978-gt2rx                   1/1     Running   8 (8h ago)      4d22h
etcd-kube-master                           1/1     Running   10 (8h ago)     4d22h
kube-apiserver-kube-master                 1/1     Running   11 (8h ago)     4d22h
kube-controller-manager-kube-master        1/1     Running   21 (151m ago)   4d22h
kube-proxy-j97dk                           1/1     Running   8 (8h ago)      4d22h
kube-proxy-mmppf                           1/1     Running   11 (8h ago)     4d22h
kube-proxy-r8288                           1/1     Running   8 (8h ago)      4d22h
kube-scheduler-kube-master                 1/1     Running   15 (149m ago)   3d20h

设置上下文和账户切换

设置工作上下文

bash 复制代码

 kubectl config set-context aren@kubernetes --cluster=kubernetes --user=aren

查看工作上下文

bash 复制代码

kubectl  config  view

切换用户

bash 复制代码

 kubectl  config use-context  用户名@kubernetes