2.2 主要概念 - SecurityContext

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2023-12-01

Security Context 的目的是限制不可信容器的行为，保护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

Container-level Security Context

Container-level Security Context 仅应用到指定的容器上，并且不会影响 Volume。比如设置容器运行在特权模式：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: hello-world
spec:
  containers:
    - name: hello-world-container
      # The container definition
      # ...
      securityContext:
        privileged: true

Pod-level Security Context

Pod-level Security Context 应用到 Pod 内所有容器，并且还会影响 Volume（包括 fsGroup 和 selinuxOptions）。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: hello-world
spec:
  containers:
  # specification of the pod's containers
  # ...
  securityContext:
    fsGroup: 1234
    supplementalGroups: [5678]
    seLinuxOptions:
      level: "s0:c123,c456"

Pod Security Policies（PSP）

Pod Security Policies（PSP）是集群级的 Pod 安全策略，自动为集群内的 Pod 和 Volume 设置 Security Context。

使用 PSP 需要 API Server 开启 extensions/v1beta1/podsecuritypolicy，并且配置 PodSecurityPolicy admission 控制器。

支持的控制项

控制项	说明
privileged	运行特权容器
defaultAddCapabilities	可添加到容器的 Capabilities
requiredDropCapabilities	会从容器中删除的 Capabilities
allowedCapabilities	允许使用的 Capabilities 列表
volumes	控制容器可以使用哪些 volume
hostNetwork	允许使用 host 网络
hostPorts	允许的 host 端口列表
hostPID	使用 host PID namespace
hostIPC	使用 host IPC namespace
seLinux	SELinux Context
runAsUser	user ID
supplementalGroups	允许的补充用户组
fsGroup	volume FSGroup
readOnlyRootFilesystem	只读根文件系统
allowedHostPaths	允许 hostPath 插件使用的路径列表
allowedFlexVolumes	允许使用的 flexVolume 插件列表
allowPrivilegeEscalation	允许容器进程设置 `no_new_privs`
defaultAllowPrivilegeEscalation	默认是否允许特权升级

示例

限制容器的 host 端口范围为 8000-8080：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: PodSecurityPolicy
metadata:
  name: permissive
spec:
  seLinux:
    rule: RunAsAny
  supplementalGroups:
    rule: RunAsAny
  runAsUser:
    rule: RunAsAny
  fsGroup:
    rule: RunAsAny
  hostPorts:
  - min: 8000
    max: 8080
  volumes:
  - '*'

限制只允许使用 lvm 和 cifs 等 flexVolume 插件：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: PodSecurityPolicy
metadata:
  name: allow-flex-volumes
spec:
  fsGroup:
    rule: RunAsAny
  runAsUser:
    rule: RunAsAny
  seLinux:
    rule: RunAsAny
  supplementalGroups:
    rule: RunAsAny
  volumes:
    - flexVolume
  allowedFlexVolumes: 
    - driver: example/lvm
    - driver: example/cifs

SELinux

SELinux (Security-Enhanced Linux) 是一种强制访问控制（mandatory access control）的实现。它的作法是以最小权限原则（principle of least privilege）为基础，在 Linux 核心中使用 Linux 安全模块（Linux Security Modules）。SELinux 主要由美国国家安全局开发，并于 2000 年 12 月 22 日发行给开放源代码的开发社区。

可以通过 runcon 来为进程设置安全策略，ls 和 ps 的 - Z 参数可以查看文件或进程的安全策略。

开启与关闭 SELinux

修改 / etc/selinux/config 文件方法：

开启：SELINUX=enforcing
关闭：SELINUX=disabled

通过命令临时修改：

开启：setenforce 1
关闭：setenforce 0

查询 SELinux 状态：

$ getenforce

示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: hello-world
spec:
  containers:
  - image: gcr.io/google_containers/busybox:1.24
    name: test-container
    command:
    - sleep
    - "6000"
    volumeMounts:
    - mountPath: /mounted_volume
      name: test-volume
  restartPolicy: Never
  hostPID: false
  hostIPC: false
  securityContext:
    seLinuxOptions:
      level: "s0:c2,c3"
  volumes:
  - name: test-volume
    emptyDir: {}

这会自动给 docker 容器生成如下的 HostConfig.Binds:

/var/lib/kubelet/pods/f734678c-95de-11e6-89b0-42010a8c0002/volumes/kubernetes.io~empty-dir/test-volume:/mounted_volume:Z
/var/lib/kubelet/pods/f734678c-95de-11e6-89b0-42010a8c0002/volumes/kubernetes.io~secret/default-token-88xxa:/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount:ro,Z
/var/lib/kubelet/pods/f734678c-95de-11e6-89b0-42010a8c0002/etc-hosts:/etc/hosts

对应的 volume 也都会正确设置 SELinux：

$ ls -Z /var/lib/kubelet/pods/f734678c-95de-11e6-89b0-42010a8c0002/volumes
drwxr-xr-x. root root unconfined_u:object_r:svirt_sandbox_file_t:s0:c2,c3 kubernetes.io~empty-dir
drwxr-xr-x. root root unconfined_u:object_r:svirt_sandbox_file_t:s0:c2,c3 kubernetes.io~secret

参考文档

Kubernetes Pod Security Policies