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一足遅れて Kubernetes を学び始める - 15. セキュリティ -

Last updated at 2019-06-10Posted at 2019-06-07

ストーリー

前回

一足遅れて Kubernetes を学び始める - 14. スケジューリング -では、AffinityなどでPodのスケジューリングについて学習しました。今回は、セキュリティについて学習します。

サービスアカウント

Podで実行するためのプロセスを制御するために割り振られるアカウントのことをサービスアカウントというそうです。

sample-serviceaccount.yaml

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: sample-serviceaccount
  namespace: default
imagePullSecrets:
  - name: hogehoge

これをapplyしてみます。

pi@raspi001:~/tmp $ k apply -f sample-serviceaccount.yaml
pi@raspi001:~/tmp $ k get serviceaccounts sample-serviceaccount -o yaml
...
secrets:
- name: sample-serviceaccount-token-4xhgm

サービスアカウントが作成されました。また、imagePullSecretsの内容がsecretsに登録されました。(sample-serviceaccount-token-4xhgm)
imagePullSecretsはprivateなdockerレジストリに使います。

pi@raspi001:~/tmp $ k get secrets sample-serviceaccount-token-4xhgm -o yaml
apiVersion: v1
data:
  ca.crt: ...
  namespace: ZGVmYXVsdA==
  token: ...
kind: Secret
metadata:
  annotations:
    kubernetes.io/service-account.name: sample-serviceaccount
    kubernetes.io/service-account.uid: 4bd076da-8854-11e9-af26-b827eb8ccd80
  creationTimestamp: "2019-06-06T12:12:04Z"
  name: sample-serviceaccount-token-4xhgm
  namespace: default
  resourceVersion: "584634"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/secrets/sample-serviceaccount-token-4xhgm
  uid: 4bfbe8bb-8854-11e9-af26-b827eb8ccd80
type: kubernetes.io/service-account-token

認証に必要なtokenが登録されていますね。

RBAC (Role Based Access Control)

RBACは、さきほど作成したサービスアカウントと、どういった操作を許可するのかを定めたRoleを紐付け(RoleBinding)して、権限管理をします。1つのRoleに対して複数のサービスアカウントをRoleBindingできます。

RBACは、２つのレベルがあり、１つはNamespaceレベルで、もう一つはクラスタレベルがあります。
設定範囲がクラスタの方が大きい感じです。(namespace横断して設定する場合はクラスタレベルにする)

RoleとClusterRole
RoleBindingとClusterRoleBinding

操作の種類ですが、どのDeploymentやDaemonSetのようなリソースに対して下記のものがあります。

*	全ての処理
create	作成
delete	削除
get	取得
list	一覧取得
update	更新
patch	一部変更
watch	変更の追従

※ KubernetesのRBACについて

今回はKubernetes道場 20日目 - Role / RoleBinding / ClusterRole / ClusterRoleBindingについてを参考に進めます。

新しく作ったサービスアカウントでコンテキストを作成し、そのアカウントからPod情報を取得できるか試してみます。
そのためには、サービスアカウントの認証情報を通しておく必要があります。
※ RoleとClusterRoleに大きな違いはないため、Roleを試します。

pi@raspi001:~/tmp $ TOKEN=$(k get secret/sample-serviceaccount-token-jd279 -o json | jq -r .data.token)
pi@raspi001:~/tmp $ DECODE_TOKEN=$(echo -n $TOKEN | base64 -d)
pi@raspi001:~/tmp $ k config set-credentials sample-serviceaccount --token $DECODE_TOKEN

では、コンテキスト(sample-sa-context)を作成して、それを使用します。

pi@raspi001:~/tmp $ k config set-context sample-sa-context --user sample-serviceaccount --cluster kubernetes
pi@raspi001:~/tmp $ k config use-context sample-sa-context
pi@raspi001:~/tmp $ k config get-contexts
CURRENT   NAME                          CLUSTER      AUTHINFO                NAMESPACE
          kubernetes-admin@kubernetes   kubernetes   kubernetes-admin
*         sample-sa-context             kubernetes   sample-serviceaccount

新たに作成したサービスアカウントでPodの情報が取得できるか試してみます。

pi@raspi001:~/tmp $ k get po
Error from server (Forbidden): pods is forbidden: User "system:serviceaccount:default:sample-serviceaccount" cannot list resource "pods" in API group "" in the namespace "default"

Errorになりました。sample-serviceaccountは何もRoleをバインドしていないからですね。
では、RoleBindingしていきます。

元に戻ります。

pi@raspi001:~/tmp $ k config use-context kubernetes-admin@kubernetes

sample-role.yaml

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
  name: sample-role
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "watch", "list"]

sample-rolebinding.yaml

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: sample-rolebinding
  namespace: default
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Role
  name: sample-role
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: sample-serviceaccount
  namespace: default

pi@raspi001:~/tmp $ k apply -f sample-role.yaml
pi@raspi001:~/tmp $ k apply -f sample-rolebinding.yaml

では、もう一度試してみます。

pi@raspi001:~/tmp $ k config use-context sample-sa-context
pi@raspi001:~/tmp $ k get po
NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
...

おお、取得できました！
もとに戻しておきます。

pi@raspi001:~/tmp $ k config use-context kubernetes-admin@kubernetes

SecurityContext

コンテナに対してセキュリティ設定をすることができます。
例えば、Capabilitiesの追加・削除、実行するユーザ、グループの変更、ファイルのReadOnly化などができるそうです。

sample-capabilities.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: sample-capabilities
spec:
  containers:
    - name: nginx-container
      image: nginx:1.12
      securityContext:
        capabilities:
          add: ["SYS_ADMIN"]
          drop: ["AUDIT_WRITE"]

applyし、中身を確認してみます。

pi@raspi001:~/tmp $ k apply -f sample-capabilities.yaml
pi@raspi001:~/tmp $ k exec -it sample-capabilities /bin/bash
root@sample-capabilities:/# apt update && apt install libcap2-bin
root@sample-capabilities:/# capsh --print | grep Current
Current: = cap_chown,cap_dac_override,cap_fowner,cap_fsetid,cap_kill,cap_setgid,cap_setuid,cap_setpcap,cap_net_bind_service,cap_net_raw,cap_sys_chroot,cap_sys_admin,cap_mknod,cap_setfcap+eip
root@sample-capabilities:/# exit

cap_sys_adminが増えてますね。audit_writeは見つかりません。
そもそも、どんな種類があるのか分からなかったので、こちらを参考にしました。

PodSecurityContext

Pod(全てのコンテナ)に対してセキュリティ設定をすることができます。
例えば、実行するユーザやグループの制御、root実行を拒否したり、カーネルパラメータを上書きすることもできます。

sample-runuser.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: sample-runuser
spec:
  securityContext:
    runAsUser: 99
    # runAsGroup: 99
    supplementalGroups:
    - 1001
    - 1002
  containers:
    - name: centos-container
      image: centos:7
      command: ["/bin/sleep", "3600"]

では、applyしています。

pi@raspi001:~/tmp $ k apply -f sample-runuser.yaml
pi@raspi001:~/tmp $ k exec -it sample-runuser -- id
uid=99(nobody) gid=99(nobody) groups=99(nobody),1001,1002
pi@raspi001:~/tmp $ k exec -it sample-runuser -- ps aux | grep sleep
nobody       1  0.0  0.0   2032   372 ?        Ss   14:02   0:00 /bin/sleep 3600

実行したユーザがnobody(99)に変更されていますね。また、supplementalGroupsで、プライマリGIDに指定のGIDを追加することができます。

そのほか

PodSecurityPolicyや、NetworkPolicy、そして認証、認可のAdmissionControlというものもあるそうです。

お片付け

pi@raspi001:~/tmp $ k delete -f sample-serviceaccount.yaml -f sample-role.yaml -f sample-rolebinding.yaml -f sample-capabilities.yaml -f sample-runuser.yaml
pi@raspi001:~/tmp $ k config delete-context sample-sa-context

最後に

主にRBACについて学習しました。
複数人で開発する際は、コンテキストを分けて開発を進めるのが良いみたいですね。
今回で取り組んだように、誰がどの権限を持っているかをRBACで管理できるので、
必要以上の権限を与えられて事故るようなことは少なくなりますね。
（といっても、まだ個人でしか使ってないので分かりませんが...）
次回は、最後でこちらです。

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