基于角色的访问控制（RBAC）

RBAC资源

Kubernetes中完成授权工作的就是RBAC机制，RBAC授权规则是通过四种资源来进行配置。

• Role：角色，其实是定义一组对Kubernetes资源（NameSpace级别）的访问规则。

• RoleBinding：角色绑定，定义了用户和角色的关系。

• ClusterRole：集群角色，其实是定义一组对Kubernetes资源（集群级别）的访问规则。

• ClusterRoleBinding：集群角色绑定，定义了用户和集群角色的关系。

Role和ClusterRole指定了可以对哪些资源做哪些动作，RoleBinding和ClusterRoleBinding将角色绑定到特定的用户、组或ServiceAccount上。如下图所示。

图1 角色绑定

创建Role

Role的定义非常简单，指定namespace，然后就是rules规则。如下面示例中的规则就是允许对default命令空间下的Pod进行GET、LIST操作。

kind: RoleapiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1metadata:  namespace: default                          # 命名空间
  name: role-examplerules:- apiGroups: [""]  resources: ["pods"]                         # 可以访问pod  verbs: ["get", "list"]                      # 可以执行GET、LIST操作

创建RoleBinding

有了Role之后，就可以将Role与具体的用户绑定起来，实现这个的就是RoleBinding了。如下所示。

kind: RoleBindingapiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1metadata:
  name: rolebinding-example
  namespace: defaultsubjects:                                 # 指定用户
- kind: User                              # 普通用户
  name: user-example
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
- kind: ServiceAccount                    # ServiceAccount
  name: sa-example
  namespace: defaultroleRef:                                  # 指定角色
  kind: Role
  name: role-example
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

这里的subjects就是将Role与用户绑定起来，用户可以是外部普通用户，也可以是ServiceAccount，这两种用户类型在ServiceAccount有过介绍。绑定后的关系如下图所示。

图2 RoleBinding绑定Role和用户

下面来验证一下授权是否生效。

在在Pod中使用ServiceAccount中，创建了一个Pod，使用了sa-example这个ServiceAccount，而刚刚又给sa-example绑定了role-example这个角色，现在进入到Pod，使用curl命令通过API Server访问资源来验证权限是否生效。

使用sa-example对应的ca.crt和Token认证，查询default命名空间下所有Pod资源，对应创建Role中的LIST。

$ kubectl exec -it sa-example -- /bin/sh 
# export CURL_CA_BUNDLE=/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crt
# TOKEN=$(cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token)
# curl -H "Authorization: Bearer $TOKEN" https://kubernetes/api/v1/namespaces/default/pods
{
  "kind": "PodList",
  "apiVersion": "v1",
  "metadata": {
    "selfLink": "/api/v1/namespaces/default/pods",
    "resourceVersion": "10377013"
  },
  "items": [
    {
      "metadata": {
        "name": "sa-example",
        "namespace": "default",
        "selfLink": "/api/v1/namespaces/default/pods/sa-example",
        "uid": "c969fb72-ad72-4111-a9f1-0a8b148e4a3f",
        "resourceVersion": "10362903",
        "creationTimestamp": "2020-07-15T06:19:26Z"
      },
      "spec": {
...

返回结果正常，说明sa-example是有LIST Pod的权限的。再查询一下Deployment，返回如下，说明没有访问Deployment的权限。

# curl -H "Authorization: Bearer $TOKEN" https://kubernetes/api/v1/namespaces/default/deploymnets
...
  "status": "Failure",
  "message": "deploymnets is forbidden: User \"system:serviceaccount:default:sa-example\" cannot list resource \"deploymnets\" in API group \"\" in the namespace \"default\"",
...

Role和RoleBinding作用的范围是命名空间，能够做到一定程度的权限隔离，如下图所示，上面定义role-example就不能访问kube-system命名空间下的资源。

图3 Role和RoleBinding作用的范围是命名空间

在上面Pod中继续访问，返回如下，说明确实没有权限。

# curl -H "Authorization: Bearer $TOKEN" https://kubernetes/api/v1/namespaces/kube-system/pods
...
  "status": "Failure",
  "message": "pods is forbidden: User \"system:serviceaccount:default:sa-example\" cannot list resource \"pods\" in API group \"\" in the namespace \"kube-system\"",
  "reason": "Forbidden",
...

在RoleBinding中，还可以绑定其他命名空间的ServiceAccount，只要在subjects字段下添加其他命名空间的ServiceAccount即可。

subjects:                                 # 指定用户
- kind: ServiceAccount                    # ServiceAccount
  name: coredns
  namespace: kube-system

加入之后，kube-system下coredns这个ServiceAccount就可以GET、LIST命名空间default下的Pod了，如下图所示。

图4 跨命名空间访问

ClusterRole和ClusterRoleBinding

相比Role和RoleBinding，ClusterRole和ClusterRoleBinding有如下几点不同：

• ClusterRole和ClusterRoleBinding不用定义namespace字段

• ClusterRole可以定义集群级别的资源

可以看出ClusterRole和ClusterRoleBinding控制的是集群级别的权限。

在Kubernetes中，默认定义了非常多的ClusterRole和ClusterRoleBinding，如下所示。

$ kubectl get clusterroles
NAME                                                                   AGEadmin                                                                  30d
cceaddon-prometheus-kube-state-metrics                                 6d3hcluster-admin                                                          30d
coredns                                                                30d
custom-metrics-resource-reader                                         6d3h
custom-metrics-server-resources                                        6d3hedit                                                                   30d
prometheus                                                             6d3h
system:aggregate-customedhorizontalpodautoscalers-admin                6d2h
system:aggregate-customedhorizontalpodautoscalers-edit                 6d2h
system:aggregate-customedhorizontalpodautoscalers-view                 6d2h
....view                                                                   30d

$ kubectl get clusterrolebindings
NAME                                                   AGE
authenticated-access-network                           30d
authenticated-packageversion                           30d
auto-approve-csrs-for-group                            30d
auto-approve-renewals-for-nodes                        30d
auto-approve-renewals-for-nodes-server                 30d
cceaddon-prometheus-kube-state-metrics                 6d3h
cluster-admin                                          30d
cluster-creator                                        30d
coredns                                                30d
csrs-for-bootstrapping                                 30d
system:basic-user                                      30d
system:ccehpa-rolebinding                              6d2h
system:cluster-autoscaler                              6d1h
...

其中，最重要最常用的是如下四个ClusterRole。

• view：拥有查看资源的权限

• edit：拥有修改资源的权限

• admin：拥有一个命名空间全部权限

• cluster-admin：拥有集群的全部权限

使用kubectl describe clusterrole命令能够查看到各个规则的具体权限。

通常情况下，使用这四个ClusterRole与用户做绑定，就可以很好的做到权限隔离。这里的关键一点是理解到Role（规则、权限）与用户是分开的，只要通过Rolebinding来对这两者进行组合就能做到灵活的权限控制。

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