Kubernetes安全机制(二)

创建一个namespace

kubectl create ns policy-demo

创建pod

kubectl create deployment --namespace=policy-demo nginx  --image=nginx

创建service

kubectl expose --namespace=policy-demo deployment nginx --port=80

测试访问(可以正常访问)

kubectl run --namespace=policy-demo access --rm -ti --image busybox /bin/sh
wget -q nginx -O -

创建NetworkPolicy规则

kubectl create -f - <<EOF
kind: NetworkPolicy
apiVersion: networking.k8s.io/v1
metadata:
  name: default-deny
  namespace: policy-demo
spec:
  podSelector:
    matchLabels: {}
EOF

此规则表示拒绝pod连接policy-demo namespace下的pod

在次测试

kubectl run --namespace=policy-demo access --rm -ti --image busybox /bin/sh


wget -q nginx -O -
 
wget: Download time out

可以看见被拒绝访问了

添加允许规则

kubectl create -f - <<EOF
kind: NetworkPolicy
apiVersion: networking.k8s.io/v1
metadata:
  name: access-nginx
  namespace: policy-demo
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: nginx
  ingress:
    - from:
      - podSelector:
          matchLabels:
            run: access
EOF

这条规则意思，允许，label为 run:access的pod访问policy-demo namespace下label为run：nginx的pod

刚刚我们执行

kubectl run --namespace=policy-demo access --rm -ti --image busybox /bin/sh  pod名称为access会自动会这个deployment创建run:access这个label

在次测试,可以访问成功

kubectl run --namespace=policy-demo access --rm -ti --image busybox /bin/sh 

wget -q nginx -O -


<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

创建一个不是run:access的pod去测试访问

kubectl run --namespace=policy-demo cannot-access --rm -ti --image busybox  /bin/sh


测试  
wget -q nginx -O -

wget：Download time out

结论：同namespace下可以使用Policy在限制pod与pod之间的访问

清空环境

kubectl delete ns policy-demo

1.2 不同namespace pod的隔离性

创建两个namespace policy-demo、policy-demo2，然后在policy-demo里面创建nginx-pod和对应的service和busybox，在policy-demo2里面创建busybox，两个namespace的busybox去访问policy-demo里面的nginx

kubectl create ns policy-demo
kubectl create ns policy-demo2

kubectl create deployment  --namespace=policy-demo nginx  --image=nginx
kubectl run --namespace=policy-demo access --rm -ti --image busybox /bin/sh
kubectl run --namespace=policy-demo2 access --rm -ti --image busybox /bin/sh
kubectl expose --namespace=policy-demo deployment nginx --port=80

还没设置NetworkPolicy时分别从policy-demo和policy-demo2两个namespace去busybox去访问nginx,访问成功。

需要注意的是

policy-demo2去访问要接上namespace名

wget -q nginx.policy-demo -O -

配置NetworkPolicy

kubectl create -f - <<EOF
kind: NetworkPolicy
apiVersion: networking.k8s.io/v1
metadata:
  name: default-deny
  namespace: policy-demo
spec:
  podSelector:
    matchLabels: {}
EOF

配置拒绝所有Policy，此时两个namespace的busybox都不能访问了

在添加允许run:access label的pod访问Policy

kubectl create -f - <<EOF
kind: NetworkPolicy
apiVersion: networking.k8s.io/v1
metadata:
  name: access-nginx
  namespace: policy-demo
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: nginx
  ingress:
    - from:
      - podSelector:
          matchLabels:
            run: access
EOF

此时

policy-demo这个namespace下的busybox可以访问本namespace下的这个nginx

policy-demo2这个namespace下的busybox访问不了policy-demo这个namespace下的nginx

配置允许policy-demo2下的run:access标签的POD访问policy-demo namespace下的app：nginx服务

给policy-demo2命名空间打上label

kubectl label ns/policy-demo2 project=policy-demo2

kubectl create -f - <<EOF
kind: NetworkPolicy
apiVersion: networking.k8s.io/v1
metadata:
  name: access-nginx2
  namespace: policy-demo
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: nginx
  ingress:
    - from:
      - namespaceSelector:
          matchLabels:
            project: policy-demo2
        podSelector:
          matchLabels:
            run: access
EOF

此时policy-demo2下的run:access标签的POD访问policy-demo namespace下的app：nginx服务，但其他标签不可以。

运行个run：access2标签的busybox去访问policy-demo namespace下的app：nginx服务

kubectl run --namespace=policy-demo2 access2 --rm -ti --image busybox /bin/sh  

wget -q nginx.policy-demo -O -  

wget：Download time out

注意：

...
ingress:
- from:
  - namespaceSelector:
      matchLabels:
        user: alice
  - podSelector:
      matchLabels:
        role: client
...

像上面这样定义的 namespaceSelector 和 podSelector，是“或”（OR）的关系。所以说，这个 from 字段定义了两种情况，无论是 Namespace 满足条件，还是 Pod 满足条件，这个 NetworkPolicy 都会生效。

...
  ingress:
  - from:
    - namespaceSelector:
        matchLabels:
          user: alice
      podSelector:
        matchLabels:
          role: client
  ...

这样定义的 namespaceSelector 和 podSelector，其实是“与”（AND）的关系。所以说，这个 from 字段只定义了一种情况，只有 Namespace 和 Pod 同时满足条件，这个 NetworkPolicy 才会生效。

清空环境

kubectl delete ns policy-demo

kubectl delete ns policy-demo2

1.3 南北向流量隔离实战

创建namespace

kubectl create ns policy-demo
kubectl create ns policy-demo2

在policy-demo命名空间内创建两个测试POD

kubectl run  --namespace=policy-demo test-network1 --command sleep 1000000 --image=busybox

kubectl run  --namespace=policy-demo test-network2 --command sleep 1000000 --image=busybox

在policy-demo2命名空间内创建一个测试pod

kubectl run  --namespace=policy-demo2 test-network3 --command sleep 1000000 --image=busybox

创建全局禁止外访规则

kubectl create -f - <<EOF

apiVersion: crd.projectcalico.org/v1
kind: GlobalNetworkPolicy
metadata:
  name: global-deny-all-egress
spec:
  selector: all()
  types:
  - Egress
  egress:
  - action: Deny

EOF

单个POD外访白名单

以允许policy-demo命名空间中的test-network pod为例

kubectl create -f - <<EOF

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-testnetwork-egress-ssh
  namespace: policy-demo
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      run: test-network1  #通过Label Selector匹配到具体某一类Pod
  policyTypes:
  - Egress
  egress:
  - to:
    - ipBlock:
        cidr: 172.16.0.5/32  #白名单IP
    ports:
    - protocol: TCP
      port: 22  #白名单端口
EOF

查看NetworkPolicy

kubectl  get networkpolicy -n policy-demo
NAME                           POD-SELECTOR        AGE
allow-testnetwork-egress-ssh   run=test-network1   16s

测试访问

此时test-network1可以访问其他pod无法访问

Namespace外访白名单

允许policy-demo命名空间下全部POD都访问172.16.0.5的22端口

kubectl create -f - <<EOF

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-egress-to-ssh-policy-demo
  namespace: policy-demo
spec:
  podSelector: {}
  policyTypes:
  - Egress
  egress:
  - to:
    - ipBlock:
        cidr: 172.16.0.5/32   #白名单IP
    ports:
    - protocol: TCP
      port: 22  #白名单端口
EOF

此时test-network1、test-networ2点可以访问其它命名空间的pod无法访问

全局外访白名单

kubectl create -f - <<EOF

apiVersion: crd.projectcalico.org/v1
kind: GlobalNetworkPolicy
metadata:
  name: global-allow-all-egress-to-ssh
spec:
  selector: all()
  types:
  - Egress
  egress:
  - action: Allow
    source: {}
    destination:
      nets:
      - 172.16.0.5  #白名单IP
      ports:
      - 22  #白名单端口
    protocol: TCP
EOF

配置此规则后，集群内全部pod都可以访问172.16.0.5的22端口

2. RBAC

安装cfssl

curl -s -L -o /bin/cfssl https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
curl -s -L -o /bin/cfssljson https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
curl -s -L -o /bin/cfssl-certinfo https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64
chmod +x /bin/cfssl*

2.1. user创建

创建名为test-cka的平台用户

cd /etc/kubernetes/pki

确认kubernetes证书目录是否有以下文件

若没有ca-config.json

cat > ca-config.json <<EOF
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"
    },
    "profiles": {
      "kubernetes": {
        "usages": [
            "signing",
            "key encipherment",
            "server auth",
            "client auth"
        ],
        "expiry": "87600h"
      }
    }
  }
}
EOF

ca-config.json：可以定义多个 profiles，分别指定不同的过期时间、使用场景等参数；后续在签名证书时使用某个 profile；

创建一个创建证书签名请求

cat > test-cka-csr.json <<EOF
{
  "CN": "test-cka",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF

cfssl gencert -ca=ca.crt -ca-key=ca.key -config=ca-config.json -profile=kubernetes test-cka-csr.json | cfssljson -bare test-cka

创建kubeconfig文件

export KUBE_APISERVER="https://192.168.1.10:6443"

KUBE_APISERVER写你master节点IP地址

kubectl config set-cluster kubernetes --certificate-authority=/etc/kubernetes/pki/ca.crt --embed-certs=true --server=${KUBE_APISERVER} --kubeconfig=test-cka.kubeconfig

kubectl config set-credentials test-cka --client-certificate=/etc/kubernetes/pki/test-cka.pem --client-key=/etc/kubernetes/pki/test-cka-key.pem --embed-certs=true --kubeconfig=test-cka.kubeconfig

设置context

kubectl config set-context kubernetes --cluster=kubernetes --user=test-cka  --kubeconfig=test-cka.kubeconfig

设置默认context,将集群参数和用户参数关联起来，如果配置了多个集群，可以通过集群名来切换不同的环境

kubectl config use-context kubernetes --kubeconfig=test-cka.kubeconfig

查看kubectl的context

kubectl config get-contexts
CURRENT   NAME                          CLUSTER      AUTHINFO           NAMESPACE
*         kubernetes-admin@kubernetes   kubernetes   kubernetes-admin

用户目前还是kubernetes-admin，切换到test-cka

查看用户切换

kubectl config get-contexts  --kubeconfig=/etc/kubernetes/pki/test-cka.kubeconfig
CURRENT   NAME         CLUSTER      AUTHINFO   NAMESPACE
*         kubernetes   kubernetes   test-cka

此时去get pod，get node

kubectl get pod  --kubeconfig=test-cka.kubeconfig 
No resources found.
Error from server (Forbidden): pods is forbidden: User "test-cka" cannot list pods in the namespace "default"

kubectl get node --kubeconfig=test-cka.kubeconfig 
No resources found.
Error from server (Forbidden): nodes is forbidden: User "test-cka" cannot list nodes at the cluster scope4

2.2. Role和RoleBinding创建

创建角色

定义这个角色只能对default这个namespace 执行get、watch、list权限

定义角色

role.yaml

kubectl create -f - <<EOF

kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  namespace: default
  name: pod-reader
rules:
- apiGroups: [""] # 空字符串""表明使用core API group
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "watch", "list"]
EOF

role_bind.yaml

kubectl create -f - <<EOF

kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: read-pods
  namespace: default
subjects:
- kind: User
  name: test-cka
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: Role
  name: pod-reader
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  
EOF

使用admin创建

kubectl apply -f role.yaml --kubeconfig=/root/.kube/config

kubectl apply -f role_bind.yaml --kubeconfig=/root/.kube/config

此时用test-cka这个用户去get pod

kubectl get pod  --kubeconfig /etc/kubernetes/pki/test-cka.kubeconfig 
NAME                         READY     STATUS    RESTARTS   AGE
http-app-844765cb6c-nfp7l    1/1       Running   0          10h
http-app2-58d4c447c5-qzg99   1/1       Running   0          10h
test-679b667858-pzdn2        1/1       Running   0          1h
[root@master pki]#

kubectl get node --kubeconfig=test-cka.kubeconfig 
No resources found.
Error from server (Forbidden): nodes is forbidden: User "test-cka" cannot list nodes at the cluster scope

get pod可以但get node不行，因为我们刚刚配置role只有pod权限

删除pod看看

kubectl delete pod/http-app-844765cb6c-nfp7l
Error from server (Forbidden): pods "http-app-844765cb6c-nfp7l" is forbidden: User "test-cka" cannot delete pods in the namespace "default"

你会发现也删不掉，因为我们role里面配置的权限是watch和list和get

 kubectl get pod -n kube-system --kubeconfig=test-cka.kubeconfig 
No resources found.
Error from server (Forbidden): pods is forbidden: User "test-cka"" cannot list pods in the namespace "kube-system"
[root@master pki]#

可以看见test-cka这个用户只能访问default这个namespace的pod资源，其他的namespace都访问不了，同样namespace的其他资源也访问不了

2.3. ClusterRole和ClusterRoleBinding创建

cluster_role.yaml

kubectl create -f - <<EOF

kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
 name: secret-reader
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["nodes"]
  verbs: ["get", "watch", "list"]
EOF

再定义一个ClusterRoleBinding，将上面的clusterrole和用户rancher绑定起来

cluster_role_bind.yaml

kubectl create -f - <<EOF

kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: read-secrets-global
subjects:
- kind: User
  name: test-cka
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: secret-reader
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
EOF

应用

kubectl apply -f cluster_role.yaml  --kubeconfig=/root/.kube/config

kubectl apply -f cluster_role_bind.yaml  --kubeconfig=/root/.kube/config

此时去get 节点

kubectl get node --kubeconfig /etc/kubernetes/pki/test-cka.kubeconfig   
NAME      STATUS    ROLES     AGE       VERSION
master    Ready     master    9d        v1.15.5

3. Security Context

Security Context 的目的是限制容器的行为，保护操作系统和其他容器不受其影响。

Kubernetes 提供了三种配置 Security Context 的方法：

• Container-level Security Context：仅应用到指定的容器
• Pod-level Security Context：应用到 Pod 内所有容器以及 Volume
• Pod Security Policies（PSP）：应用到集群内部所有 Pod 以及 Volume

3.1 Container-level Security Context

cat <<EOF | kubectl apply -f -

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-container
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: test1
      image: busybox
      command: [ "sh", "-c", "sleep 1h" ]
      securityContext:
        runAsUser: 1000
    - name: test2
      image: busybox
      command: [ "sh", "-c", "sleep 1h" ]

EOF

kubectl exec -it test-container -c test1 id
 
uid=1000 gid=0(root)


kubectl exec -it test-container -c test2 id
uid=0(root) gid=0(root) groups=10(wheel)

通过securityContext将test1 container的运行user自动修改为1000了，test2仍然保持不变为root user。

3.2 Pod-level Security Context

创建POD层面securityContext

cat <<EOF | kubectl apply -f -

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-container2
  labels:
    app: web2
spec:
  securityContext:
    runAsUser: 1000
  containers:
    - name: test1
      image: busybox
      command: [ "sh", "-c", "sleep 1h" ]
    - name: test2
      image: busybox
      command: [ "sh", "-c", "sleep 1h" ]

EOF

kubectl exec -it test-container2 -c test1 id
uid=1000 gid=0(root)
kubectl exec -it test-container2 -c test2 id
uid=1000 gid=0(root)

通过securityContext将POD内 container的运行user都自动修改为1000了

3.3 Pod Security Policies（PSP）

当一个pod安全策略资源被创建,它本身是一种kubernetes资源,但此时它什么都不会做.为了使用它,需要通过RBAC将user或ServiceAccount与它进行绑定

PSP 的用法和 RBAC 是紧密相关的，换句话说，应用 PSP 的基础要求是：

• 不同运维人员的操作账号需要互相隔离并进行单独授权。
• 不同命名空间，不同 ServiceAccount 也同样要纳入管理流程。

创建POD安全策略，这个策略主要限制POD使用特权模式

cat <<EOF | kubectl apply -f -

apiVersion: policy/v1beta1
kind: PodSecurityPolicy
metadata:
  name: privileged
  annotations:
    seccomp.security.alpha.kubernetes.io/allowedProfileNames: '*'
spec:
  seLinux:
    rule: RunAsAny
  supplementalGroups:
    rule: RunAsAny
  runAsUser:
    rule: RunAsAny
  fsGroup:
    rule: RunAsAny
  privileged: false
  allowPrivilegeEscalation: true
  allowedCapabilities:
  - '*'
  volumes:
  - '*'

EOF

创建一个名称空间和一个serviceaccount.使用这个serviceaccount来模拟一个非管理员用户

kubectl create namespace psp-demo

授权psp-demo Namespace中默认ServiceAccount的使用privileged这个PodSecurityPolicy

kubectl create rolebinding default:psp:privileged \
    --role=psp:privileged \
    --serviceaccount=psp-demo:default

创建特权模式的workload测试

cat <<EOF | kubectl apply -f -

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80
      securityContext:
        privileged: true
EOF


error: error validating "STDIN": error validating data: ValidationError(Deployment.spec.template.spec.securityContext): unknown field "privileged" in io.k8s.api.core.v1.PodSecurityContext; if you choose to ignore these errors, turn validation off with --validate=false

提示无法创建，因为被Pod Security Policy给限制住了

去除 securityContext：privileged: true 字段，在次测试，可以正常创建，符合预期。

4. 手动注册节点到Kubernetes集群中

先决条件

1、集群中安装好docker和kubelet

使用TLS bootstrap的自动注册节点到k8s集群中

kubelet需要申请那些证书

集群启用RBAC后各组件之间的通信是基于TLS加密的，client和server需要通过证书中的CN，O来确定用户的user和group，因此client和server都需要持有有效证书

• node节点的kubelet需要和master节点的apiserver通信，此时kubelet是一个client需要申请证书
• node节点的kubelet启动为守住进程通过10250端口暴露自己的状态，此时kubelet是一个server需要申请证书

kubelet申请证书的步骤

1、集群产生一个低权账号用户组，并通过TOKEN进行认证

2、创建ClusterRole使其具有创建证书申请CSR的权限

3、给这个组添加ClusterRoleBinding，使得具有这个组的账号的kubelet具有上述权限

4、给添加ClusterRoleBinding，使得controller-manager自动同意上述两个证书的下发

5、调整 Controller Manager确保启动tokencleaner和bootstrapsigner（4中自动证书下发的功能）

6、基于上述TOKEN生成bootstrap.kubeconfig文件，并下发给node节点

7、node节点的kubelet拿着这个bootstrap.kubeconfig向master的apiserver发起CSR

7、master自动同意并下发第一个证书

node记得点的kubelet自动拿着第一个证书与master的apiserver通信申请第二个证书

8、master自动同意并下发第二个证书

node节点加入集群

创建token

创建类型为”bootstrap.kubernetes.io/token”的secret

echo "$(head -c 6 /dev/urandom | md5sum | head -c 6)"."$(head -c 16 /dev/urandom | md5sum | head -c 16)"
485bd8.711b717a196f47f4

执行上述命令得到一个TOKEN值”485bd8.711b717a196f47f4”

这个 485bd8.711b717a196f47f4

就是生成的 Bootstrap Token，保存好 token，因为后续要用；关于这个 token 解释如下:

Token 必须满足 [a-z0-9]{6}.[a-z0-9]{16} 格式；以 . 分割，前面的部分被称作 Token ID ， Token ID 并不是 “机密信息”，它可以暴露出去；相对的后面的部分称为 Token Secret ，它应该是保密的。

基于token创建secret

将下列secret对应的字段修改为刚刚申请的token值

cat <<EOF | kubectl apply -f -

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  # Name MUST be of form "bootstrap-token-<token id>"
  name: bootstrap-token-xxx
  namespace: kube-system

# Type MUST be 'bootstrap.kubernetes.io/token'
type: bootstrap.kubernetes.io/token
stringData:
  # Human readable description. Optional.
  description: "The default bootstrap token generated by 'kubeadm init'."

  # Token ID and secret. Required.
  token-id: 
  token-secret: 


  # Allowed usages.
  usage-bootstrap-authentication: "true"
  usage-bootstrap-signing: "true"

  # Extra groups to authenticate the token as. Must start with "system:bootstrappers:"
  auth-extra-groups: system:bootstrappers:cka:default-node-token

EOF

配置RBAC

cat <<EOF | kubectl apply -f -

kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:nodeclient
rules:
- apiGroups: ["certificates.k8s.io"]
  resources: ["certificatesigningrequests/nodeclient"]
  verbs: ["create"]
---
# A ClusterRole which instructs the CSR approver to approve a node renewing its
# own client credentials.
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:selfnodeclient
rules:
- apiGroups: ["certificates.k8s.io"]
  resources: ["certificatesigningrequests/selfnodeclient"]
  verbs: ["create"]
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: system:node-bootstrapper
rules:
- apiGroups:
  - certificates.k8s.io
  resources:
  - certificatesigningrequests
  verbs:
  - create
  - get
  - list
  - watch
EOF

配置ClusterRoleBinding

cat <<EOF | kubectl apply -f -

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: cka:kubelet-bootstrap
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: system:node-bootstrapper
subjects:
- apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Group
  name: system:bootstrappers:cka:default-node-token
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: cka:node-autoapprove-bootstrap
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:nodeclient
subjects:
- apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Group
  name: system:bootstrappers:cka:default-node-token
 
EOF

确认controller-manager是否开启bootstrapsigner

cat /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml|grep bootstrapsigner
    - --controllers=*,bootstrapsigner,tokencleaner

生成bootstrap.kubeconfig文件

我这里的apiserver的地址为” https://172.16.0.7:6443 “

设置集群参数

kubectl config set-cluster cka \
  --certificate-authority=/etc/kubernetes/pki/ca.crt \
  --embed-certs=true \
  --server=https://172.16.0.7:6443 \
  --kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf

设置客户端认证参数，替换token

kubectl config set-credentials system:bootstrap:485bd8 \
  --token=485bd8.711b717a196f47f4 \
  --kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf

设置上下文，替换token id

kubectl config set-context default \
  --cluster=cka \
  --user=system:bootstrap:485bd8 \
  --kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf

设置默认上下文

kubectl config use-context default --kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf

将其拷贝到node节点

scp /etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf rke-node2:/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf

拷贝config.yaml到node节点

scp /var/lib/kubelet/config.yaml rke-node2:/var/lib/kubelet/

配置node节点的kubelet

创建证书目录

mkdir /etc/kubernetes/pki/

将master节点ca证书拷贝过来

scp /etc/kubernetes/pki/ca.crt rke-node2:/etc/kubernetes/pki/

scp /etc/kubernetes/pki/ca.key rke-node2:/etc/kubernetes/pki/

修改Address为实际上节点ip

vim /etc/kubernetes/kubelet.config

kind: KubeletConfiguration
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
address: 172.16.0.5
port: 10250
readOnlyPort: 10255
cgroupDriver: cgroupfs
clusterDNS: ["10.96.0.10"]
clusterDomain: cluster.local.
failSwapOn: false
authentication:
  anonymous:
    enabled: true

编辑kubelet.service

修改hostname-override为实际节点ip,pause镜像地址按实际镜像仓库地址修改。

vim /etc/systemd/system/kubelet.service

[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
After=docker.service
Requires=docker.service

[Service]
#EnvironmentFile=/k8s/kubernetes/cfg/kubelet
ExecStart=/usr/bin/kubelet \
--logtostderr=true \
--v=4 \
--hostname-override=172.16.0.5 \
--kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.kubeconfig \
--bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf \
--config=/etc/kubernetes/kubelet.config \
--cert-dir=/etc/kubernetes/pki \
--pod-infra-container-image=k8s.gcr.io/pause:3.1
Restart=on-failure
KillMode=process

[Install]
WantedBy=multi-user.target

启动服务

systemctl daemon-reload 
systemctl restart kubelet.service
systemctl status kubelet.service

检查

kubectl  get node
NAME        STATUS   ROLES    AGE    VERSION
rke-node1   Ready    master   37m    v1.19.1
rke-node2   Ready    <none>   115s   v1.19.1

5. 使用临时容器调试现有POD

截止到目前k8s1.18版本，k8s已经支持四种类型的container：标准容器，sidecar容器，init容器，ephemeral容器。

什么是ephemeral容器

临时容器与其他容器的不同之处在于，它们缺少对资源或执行的保证，并且永远不会自动重启，因此不适用于构建应用程序。临时容器使用与常规容器相同的 ContainerSpec 段进行描述，但许多字段是不相容且不允许的。

临时容器没有端口配置，因此像 ports，livenessProbe，readinessProbe 这样的字段是不允许的。

Pod 资源分配是不可变的，因此 resources 配置是不允许的。

有关允许字段的完整列表，

ephemeral容器的用途

当由于容器崩溃或容器镜像不包含调试实用程序而导致 kubectl exec 无用时，临时容器对于交互式故障排查很有用。

尤其是，distroless 镜像能够使得部署最小的容器镜像，从而减少攻击面并减少故障和漏洞的暴露。由于 distroless 镜像不包含 shell 或任何的调试工具，因此很难单独使用 kubectl exec 命令进行故障排查。

使用临时容器时，启用进程命名空间共享很有帮助，可以查看其他容器中的进程。

使用ephemeral容器

ephemeral容器目前还是个alpha的功能所以需要在Kubernetes的api-server、scheduler、controller-manager和节点的kubelet开启对应的参数

修改 /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml、kube-controller-manager.yaml、kube-scheduler.yaml
添加组件的参数 --feature-gates=EphemeralContainers=true

修改kubelet参数

/var/lib/kubelet/config.yaml

底部的以下几行：

featureGates:
  EphemeralContainers: true

保存文件并运行以下命令：

systemctl restart kubelet

创建个nginx用于模拟正常pod，打开shareProcessNamespace，让同个pod内的不同container可以查看共同进程空间

cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  shareProcessNamespace: true
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    stdin: true
    tty: true
EOF

目前使用ephemeral容器可以直接通过kubectl进行，在Kubernetes 1.18版本加入了kubectl debug的特性，方便用户进行trouble shooting,目前还是alpha特性

使用kubectl创建ephemeral容器 ，附加个busybox到刚刚创建的nginx容器中

kubectl alpha debug nginx  -it --image=busybox

因为打开了shareProcessNamespace所以在同一个pod中的不同container可以看见对应互相的进程。

Defaulting debug container name to debugger-mbzbp.

If you don't see a command prompt, try pressing enter.

/ # ps aux
PID   USER     TIME  COMMAND
    1 root      0:00 /pause
    6 root      0:00 nginx: master process nginx -g daemon off;
   33 101       0:00 nginx: worker process
   46 root      0:00 sh
   51 root      0:00 ps aux