如何深刻理解 EKS IRSA 的实现机制

时间  2020-01-08
标签 如何 深刻 理解 eks irsa 实现 机制 繁體版
原文   原文链接

1、aws-iam-token 的生成

1.1 token 生成

咱们这里使用的 AWS 彻底管理的 K8s 集群 EKS，而且经过以下命令建立了 iamserviceaccount。html

eksctl create iamserviceaccount --name alice --namespace default \
--cluster eks --attach-policy-arn arn:aws:iam::aws:policy/AmazonS3ReadOnlyAccess \
--approve  --override-existing-serviceaccounts

关于 IRSA 的一个架构图大体以下：linux

如何深刻理解 EKS IRSA 的实现机制

在由 API Server 建立一个 pod 后，由 Self-hosted Kubernetes setup 所讲，经过 CloudWatch 获取到 API Server 的相关启动参数：git

--service-account-key-file="[/etc/kubernetes/pki/sa.pub]"
--service-account-signing-key-file=“”
--service-account-issuer="https://oidc.eks.us-east-1.amazonaws.com/id/900B62D5EA15DC82EC523AD824232853"

--service-account-key-file 是用来 verify token的；
--service-account-issuer 对呀 JWT token 中的 iss claim。
service account token 是由 controller-manager 控制器签署的，相关的私钥在其启动参数中，因此咱们查看其启动参数以下：github

--service-account-private-key-file="/etc/kubernetes/pki/sa.key"

这里的 sa.key和sa.pub 是一对秘钥对。web

在 token 签署完成后，会触发 eks-pod-identity-webhook，这里的 pod-identity-webhook 就相似于在 k8s 中的 Service account admission controller，它是 apiserver 的一部分，由 eks-pod-identity-webhook 协助将相关的 Token 信息以 Projected Volume 的形式挂在到 Pod 中，并把 iam service account 中的 role-arn 和刚刚生成的 token 注入到 Pod 的环境变量AWS_WEB_IDENTITY_TOKEN_FILE中。shell

我能够经过查看 Pod 的 yaml 文件查看其相关信息：json

spec:
  containers:
  - command:
    - sh
    - -c
    - echo Hello Kubernetes! && sleep 360000
    env:
    - name: AWS_ROLE_ARN
      value: arn:aws:iam::921283538843:role/eksctl-eks-addon-iamserviceaccount-default-a-Role1-SSGCB7DDESI5
    - name: AWS_WEB_IDENTITY_TOKEN_FILE
      value: /var/run/secrets/eks.amazonaws.com/serviceaccount/token
    image: amazonlinux:latest
    imagePullPolicy: Always
    name: myapp
    resources: {}
    terminationMessagePath: /dev/termination-log
    terminationMessagePolicy: File
    volumeMounts:
    - mountPath: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount
      name: alice-token-qlsjp
      readOnly: true
    - mountPath: /var/run/secrets/eks.amazonaws.com/serviceaccount
      name: aws-iam-token
      readOnly: true
  volumes:
  - name: aws-iam-token
    projected:
      defaultMode: 420
      sources:
      - serviceAccountToken:
          audience: sts.amazonaws.com
          expirationSeconds: 86400
          path: token
  - name: alice-token-qlsjp
    secret:
      defaultMode: 420
      secretName: alice-token-qlsjp

能够看到系统里面挂载了两个 token，api

  • /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount：由 Service Account Admission Controller 建立，其属于 Kubernetes 默认建立的 Token 配置文件。
  • /var/run/secrets/eks.amazonaws.com/serviceaccount：由 eks-pod-identity-webhook 协助挂载，在挂载的过程当中，向token注入了audience等参数，其中定义了 projected volume 的配置。

1.二、OIDC 相关信息

EKS 已经帮助咱们建立好了 OIDC，经过自建 OIDC，咱们能够了解到更多关于 OIDC 的信息，在这里咱们是使用的最简陋的 oidc provider 服务，只是提供了一个验证的功能，能够比喻为咱们证书的颁发机构 CA。bash

在 EKS OIDC discovery 文件中，其最终将其放置于 /.well-known/openid-configuration 配置文件定义下列规范：服务器

{
        "issuer": "https://oidc.eks.us-east-1.amazonaws.com/id/93BEE997ED0F1C1BA3BD6C8395BE0756",
        "jwks_uri": "https://oidc.eks.us-east-1.amazonaws.com/id/93BEE997ED0F1C1BA3BD6C8395BE0756/keys",
        "authorization_endpoint": "urn:kubernetes:programmatic_authorization",
        "response_types_supported": ["id_token"],
        "subject_types_supported": ["public"],
        "claims_supported": ["sub", "iss"],
        "id_token_signing_alg_values_supported": ["RS256"]
    }

以及 jwks_uri 描述 signing key 的信息，用于进行查询验证：

{
        "keys": [{
            "kty": "RSA",
            "e": "AQAB",
            "use": "sig",
            "kid": "22b7abf04dc344c44fb83499508a158d789d82d5",
            "alg": "RS256",
            "n": "qJj1vYyzD0CpEaU93PlPdroS_Xir23X6GdLptyCMFb5zVNoSvegTo8Bb0_zb-8-z_VYoUj-L-3q8sP6R3Hp03ozkBCKa-cQ3gtITFUuQ6UQr0oIQjeZ3etJCOt1GktXLjeYssGiW58ToiTFzqjoeqGzz2-75WS6nsFnxCyCLg-2xFq4ALFrI4fAnwKwaQKowJQDKuUA50Tqv9P9ctEclHDlVi7K3_3giyiToZtmNUn-4KpQNx-a-4I7avn8d67UybOFOdYFeDnyOe9E8Ajuis22v2CvRr7rHEFjyxVCPoT0NFqiXkQMApd-7A6Rs33kIt7STwVBWhjFT5F--BzgJfQ"
        }]
    }

经过自建过程，咱们能够得知 oidc 的公钥信息来自于上面的 sa.pub。

go run ./hack/self-hosted/main.go -key $PKCS_KEY  | jq '.keys += [.keys[0]] | .keys[1].kid = ""' > keys.json

2、Pod 访问 AWS 的资源

假如当这个 Pod 去访问 aws s3 资源的时候，咱们发现能够直接使用命令aws s3 ls，由此可知，awscli 已经自动帮咱们请求了 assume-role-with-web-identity，关于 awscli 为何会自动请求这个接口，请参考awscli文档。后续的资源请求会调用获取的临时凭证，临时凭证的存储位置为 ~/.aws/cli/cache。

咱们也可也手动去 sts 服务获取临时凭证，命令以下：

aws sts assume-role-with-web-identity --role-arn $AWS_ROLE_ARN --role-session-name alice --web-identity-token file://$AWS_WEB_IDENTITY_TOKEN_FILE

获取的内容大体以下：

{
    "Credentials": {
        "AccessKeyId": "ASIA5NAGHF6NZIPEBVGZ",
        "SecretAccessKey": "U5GXw/lcz0PTbHUPO+A7Rk4RbMAK9ISzdrYW9BeK",
        "SessionToken": "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",
        "Expiration": "2020-01-02T10:04:50Z"
    },
    "SubjectFromWebIdentityToken": "system:serviceaccount:default:alice",
    "AssumedRoleUser": {
        "AssumedRoleId": "AROA5NAGHF6NZWI5VRGOR:alice",
        "Arn": "arn:aws:sts::921283538843:assumed-role/eksctl-eks-addon-iamserviceaccount-default-a-Role1-SSGCB7DDESI5/alice"
    },
    "Provider": "arn:aws:iam::921283538843:oidc-provider/oidc.eks.us-east-1.amazonaws.com/id/93BEE997ED0F1C1BA3BD6C8395BE0756",
    "Audience": "sts.amazonaws.com"
}

那么 STS 如何与 OIDC Provider 进行验证而且最终发布 Secret Key 及 Access Key。

因为 IAM Role 的设计也包含其余Federation 验证的机制。在前面使用 eksctl 建立的 iamserviceaccount 的时候，建立了一个 role arn:aws:iam::921283538843:role/eksctl-eks-addon-iamserviceaccount-default-a-Role1-SSGCB7DDESI5 的资源项目，例如：

{
  "Version": "2012-10-17",
  "Statement": [
    {
      "Effect": "Allow",
      "Principal": {
        "Federated": "arn:aws:iam::921283538843:oidc-provider/oidc.eks.us-east-1.amazonaws.com/id/93BEE997ED0F1C1BA3BD6C8395BE0756"
      },
      "Action": "sts:AssumeRoleWithWebIdentity",
      "Condition": {
        "StringEquals": {
          "oidc.eks.us-east-1.amazonaws.com/id/93BEE997ED0F1C1BA3BD6C8395BE0756:aud": "sts.amazonaws.com",
          "oidc.eks.us-east-1.amazonaws.com/id/93BEE997ED0F1C1BA3BD6C8395BE0756:sub": "system:serviceaccount:default:alice"
        }
      }
    }
  ]
}

他信任这个 Federation 来源的用户，只要是 token 可也经过 OIDC 的验证，而且知足 Condition 便可，由于咱们知道，token 是由 controller-manager 经过 --service-account-private-key-file="/etc/kubernetes/pki/sa.key 签署完成，而 OIDC 的 jwks_uri 里面的验证证书为 sa.pub，这是一对秘钥对，所以可也能够信任 token，这是一个 json web token，咱们能够查看其 Payload 结构信息以下：

{
  "aud": [
    "sts.amazonaws.com"
  ],
  "exp": 1578041687,
  "iat": 1577955287,
  "iss": "https://oidc.eks.us-east-1.amazonaws.com/id/93BEE997ED0F1C1BA3BD6C8395BE0756",
  "kubernetes.io": {
    "namespace": "default",
    "pod": {
      "name": "myapp",
      "uid": "873e92b0-2d3d-11ea-8820-0a64f353aa45"
    },
    "serviceaccount": {
      "name": "alice",
      "uid": "7a58554d-2bb1-11ea-8820-0a64f353aa45"
    }
  },
  "nbf": 1577955287,
  "sub": "system:serviceaccount:default:alice"
}

一旦 Pod 与 STS 服务器节点发起 AssumeRoleWithWebIdentity 动做时，用户端会带入 WebIdentityToken 信息，其中 STS 会将该 Token 经由您配置的 OIDC Provider 上提供的凭证信息进行比对验证 (keys.json)，确认其您用户端使用 Service Account Token 发起来源为您的 OIDC Provider 所签署识别其来源，而且，认证您在 Trust Relationship 的政策，以容许您的用户端操做 AssumeRoleWithWebIdentity 动做而能够获取您对应 IAM Role 的临时存取信息，最终返回对应的 AccessKeyID 及 SecretAccessKey 资讯，使您的用户端可以再度使用该临时金钥访问其余 AWS 资源 (例如：S3 Bucket)

参考、OAuth 2.0 VS OIDC

OAuth 2.0
如何深刻理解 EKS IRSA 的实现机制

OIDC

如何深刻理解 EKS IRSA 的实现机制

参考：EKS 相关服务启动参数

kube-apiserver ：https://raw.githubusercontent.com/wangzan18/kubernetes-ha-binary/master/services/eks/kube-apiserver.service
kube-controller-manager：https://raw.githubusercontent.com/wangzan18/kubernetes-ha-binary/master/services/eks/kube-controller-manager.service
kube-scheduler：https://raw.githubusercontent.com/wangzan18/kubernetes-ha-binary/master/services/eks/kube-scheduler.service

参考文档：
https://www.simpleorientedarchitecture.com/openid-connect-in-a-nutshell/
https://tools.ietf.org/html/rfc6749
https://openid.net/specs/openid-connect-core-1_0.html

相关文章
相关标签/搜索
每日一句
    每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
本站公众号
   欢迎关注本站公众号,获取更多信息
联系我们 最近搜索 最新文章 沪ICP备13005482号-10 MyBatis教程 SQL 教程 MySQL教程 Java 教程 Thymeleaf 教程 Hibernate教程 Spring教程 Redis教程