openshift scc解析

charlieroro發表於2019-05-27

  SCC使用UserID,FsGroupID以及supplemental group ID和SELinux label等策略,通過校驗Pod定義的ID是否在有效範圍內來限制pod的許可權。如果校驗失敗,則Pod也會啟動失敗。SCC的策略值設定為RunAsAny表示pod擁有該策略下的所有許可權。否則只有pod的SCC設定與SCC策略匹配時才能通過認證。

  SCC可能會給出所允許的策略的值的範圍(如Must RunAsRange),如果pod中沒有指定對應策略的值,則預設使用該pod所在的project中的最小值。

一個自定義的SCC如下:

$ oc get project default -o yaml 
...
metadata:
  annotations:  #當SCC策略非RunAsAny時提供預設值
    openshift.io/sa.scc.mcs: s0:c1,c0 #在pod或SCC沒有定義SELinux時提供預設值
    openshift.io/sa.scc.supplemental-groups: 1000000000/10000 #允許的group ID範圍。可以支援多個範圍,使用逗號分隔
    openshift.io/sa.scc.uid-range: 1000000000/10000 #允許的user ID範圍,僅支援單個範圍

$ oc get scc my-custom-scc -o yaml
...
fsGroup:
  type: MustRunAs #MustRunAs強制進行group ID校驗,併為容器提供預設group,本SCC的預設group ID為5000。如果SCC未定義該欄位,則預設使用1000000000。使用RunAsAny不會校驗有效範圍(允許所有group id) 
  ranges:
  - min: 5000
    max: 6000
runAsUser:
  type: MustRunAsRange #MustRybAsRange強制對user ID進行校驗,並提供預設UID。本SCC的預設UID為1000100000。如果SCC未定義該欄位,則預設使用1000000000。其他類似為MustRunAsNonRoot和RunAsAny。可以用於定義訪問目標儲存的ID
  uidRangeMin: 1000100000
  uidRangeMax: 1000100999
seLinuxContext: #
  type: MustRunAs #設定為MustRunAs,容器使用建立時定義的SCC SELinux選項,或使用project的預設MCS。RunAsAny表示不對SELinux校驗
  SELinuxOptions: 
    user: <selinux-user-name>
    role: ...
    type: ...
    level: ...
supplementalGroups:
  type: MustRunAs #同FSGroup
  ranges:
  - min: 5000
    max: 6000

 M/N表示M為起始ID,範圍為M~M+N-1

  Supplemental groups ID用於控制訪問共享儲存,如NFS,Gluster FS,而fsGroup用於控制訪問塊儲存,如Ceph RBD,iSCSI。OpenShift容器中掛載的卷和目標儲存擁有相同的許可權。如目標儲存的UID為1234,groupID為5678,則mount到node和容器中的卷同樣擁有這些ID值。因此容器的程式需要匹配一個或兩個ID才能使用這些卷。pod中的supplementalGroups和fsGroup在系統層面是不作區分的,只是用於在pod層面區分不同的場景,pod在定義這類值後,會新增到器系統的supplemental groups中。

 

驗證:

SCC主要涉及User Strategy,SELinux Context Strategy,FSGroup Strategy以及Supplemental Groups Strategy四大策略。下面通過對hostpath掛載卷的訪問來驗證SCC的功能。

首先建立一個serviceaccount作為pod的授權物件

# cat new-sa.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: new-sa

然後建立一個單獨的SCC,名稱為new-scc。後面會使用hostpath的捲進行驗證,因此設定allowHostDirVolumePlugin: true;所有的策略設定為RunAsAny,即不對pod的許可權進行校驗,如果pod沒有設定這些策略的值,則使用project中提供的預設值。為不影響當前環境,使用新建立的SCC進行驗證,內容如下:

# cat new-scc.yaml
allowHostDirVolumePlugin: true
allowHostIPC: false
allowHostNetwork: false
allowHostPID: false
allowHostPorts: false
allowPrivilegedContainer: false
allowedCapabilities: 
- '*' apiVersion: v1 defaultAddCapabilities: [] fsGroup: type: RunAsAny groups:
- system:authenticated kind: SecurityContextConstraints metadata: annotations: kubernetes.io/description: for test scc name: new-scc priority: null readOnlyRootFilesystem: false
runAsUser: type: RunAsAny seLinuxContext: type: RunAsAny supplementalGroups: type: RunAsAny volumes: - configMap - downwardAPI - emptyDir - persistentVolumeClaim - projected - secret

使用如下命令建立serviceaccount,scc,並將建立的new-scc授權給給serviceaccount

# oc create -f new-sa.yaml
# oc create -f new-scc.yaml
# oadm policy add-scc-to-user new-scc system:serviceaccount:monitor:new-sa

建立一個deploymentconfig,為方便定位問題,使用了centos映象(centos映象功能比較全)。該deploymentconfig配置了新建立的serviceaccount,且Pod中沒有配置任何SCC限制。

apiVersion: v1
kind: DeploymentConfig
metadata:
  name: centos
  namespace: monitor
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        busybox: 'true'
    spec:
      containers:
        - args:
          image: 'centos:v2'
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          name: busybox
          securityContext:
            runAsUser: 1000
            runAsGroup: 2000  #該特性在k8s 1.10之後才支援,本環境未支援,參見Support for RunAsGroup as a pod security context
          volumeMounts:
            - mountPath: /centos
              name: centos-volume
      securityContext: {}
      nodeSelector:
        kubernetes.io/hostname: test
      volumes:
        - hostPath:
            path: /home/testHostPath
          name: centos-volume
      serviceAccountName: new-sa
  triggers:
    - type: ConfigChange

host上/home/testHostPath的許可權如下:

# ls -Z
drwxr-xr-x. root root unconfined_u:object_r:home_root_t:s0 testHostPath

直接建立該deploymentconfig(oc create -f centos.yaml),通過oc describe pod可以看到該pod使用了設定的scc和serviceaccount

Annotations:            openshift.io/scc=new-scc
......
Containers: busybox: ...... Mounts: /centos from centos-volume (rw) /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from new-sa-token-q5rxk (ro)

進入容器,可以看到該資料夾已經掛載進去,但沒有任何許可權操作該資料夾

sh-4.2$ cd /centos                                                                                                                                                                                                                 
sh-4.2$ ls                                                                                                                                                                                                                         
ls: cannot open directory .: Permission denied

登陸該容器所在node節點,檢視該容器的SELinux設定如下,顯然建立的資料夾的SELinux與容器不匹配,將host上資料夾的SELinux設定為與容器相匹配。

# docker inspect c21736278d1a|grep "MountLabel"
        "MountLabel": "system_u:object_r:svirt_sandbox_file_t:s0:c15,c10",
# chcon -Rt svirt_sandbox_file_t testHostPath/

解決完SELinux之後,檢視該容器對應程式(docker inspect $CONTAINERID |grep Pid)的資訊/proc/$PID/status(具體含義參見/proc/[pid]/status)。可以看到該容器使用的user id為1000,group id為0,supplemental groups為100023000。user id和supplemental groups(Groups)使用了所在project的預設值,group id(含fsgroup)則使用了0。

# cat /proc/23032/status
......
Uid:    1000    1000    1000    1000
Gid:    0       0       0       0
FDSize: 2048
Groups: 1000230000
......
# oc describe project monitor
Name:                   monitor
Created:                2 weeks ago
Labels:                 <none>
Annotations:            openshift.io/description=
                        openshift.io/display-name=
                        openshift.io/sa.scc.mcs=s0:c15,c10
                        openshift.io/sa.scc.supplemental-groups=1000230000/10000
                        openshift.io/sa.scc.uid-range=1000230000/10000

到此為止,容器可以讀取groupid為0的資料夾,但掛載的testHostPath的DAC許可權為755,沒有給group id為0的使用者組寫許可權,因此需要設定DAC許可權。這樣容器就可以對該掛載的資料夾進行讀寫了。

# chmod 775 testHostPath/
  • 下面以runAsUser為例驗證SCC對pod的限制。將值從RunAsAny修改為如下內容(oc edit scc new-scc),即允許的user ID範圍為為[3000,4000]。
runAsUser:
  type: MustRunAsRange
  uidRangeMax: 4000
  uidRangeMin: 3000

重新建立該deploymentconfig,出現如下錯誤,即user ID無效。說明SCC對pod中程式的user ID進行了限制,只有符合條件的程式才能執行(本例中pod使用了project的預設值)。其他策略如fsGroup,supplementalGroups,seLinuxContext也類似,只有pod的策略值(未設定則使用預設值)與SCC相匹配才能通過SCC認證。

Error creating: pods "centos-1-" is forbidden: unable to validate against any security context constraint: [provider restricted: .spec.containers[0].securityContext.volumes[0]: Invalid value: "hostPath": hostPath volumes are not allowed to be used securityContext.runAsUser: Invalid value: 1000: UID on container busybox does not match required range. Found 1000, required min: 3000 max: 4000]
  • 緊接上述設定進行驗證,設定pod的User id=4000(配置檔案見下)。將host上的testHostPath許可權修改如下,此時pod受DAC限制將無法訪問掛載的/centos目錄(此時pod使用uid=4000,gid=0)
# cd /home
# chown -R 5000:6000 testHostPath/
# chmod 770 testHostPath/

從容器中可以看到掛載的目錄的DAC許可權與host一致,此時pod的group作為other group,無法執行讀寫操作。

$ ls -Z /drwxrwx---. 5000 6000 unconfined_u:object_r:container_file_t:s0 centos
...

下面使用supplementalGroups進行授權訪問,修改deploymentconfig內容如下,新增supplementalGroups的支援

apiVersion: v1
kind: DeploymentConfig
metadata:
  name: centos
  namespace: monitor
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        busybox: 'true'
    spec:
      containers:
        - args:
          image: 'centos:v2'
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          name: busybox
          securityContext:
            runAsUser: 4000
            runAsGroup: 2000
          volumeMounts:
            - mountPath: /centos
              name: centos-volume
      securityContext:
        supplementalGroups: [6000]
      nodeSelector:
        kubernetes.io/hostname: test
      volumes:
        - hostPath:
            path: /home/testHostPath
          name: centos-volume
      serviceAccountName: new-sa
  triggers:
    - type: ConfigChange

重新建立該deploymentconfig,進入容器,檢視id,可以發現supplementgroups新增了6000,這樣就可以在掛載卷中進行讀寫操作了。

$ id
uid=4000 gid=0(root) groups=0(root),6000,1000230000

 

TIPS:

  • 通常使用supplemental group ID或fsGroup作為訪問儲存的憑證
  • SCC對應kubernetes的PodSecurityPolicy,其在v1.14中為beta版本
  • 可以通過oc get pod <pod_name> -o yaml命令檢視pod使用的SCC,對應annotation的key為openshift.io/scc。
  • openshift role和clusterrole用於控制pod服務對openshift資源的訪問;而SCC用於控制pod的啟動和對掛載卷的訪問

參考:

https://docs.openshift.com/container-platform/3.6/install_config/persistent_storage/pod_security_context.html 

https://docs.openshift.com/enterprise/3.0/architecture/additional_concepts/authorization.html#roles

 

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