基于RBAC方式从Pod内访问API server

本文介绍了如何在Kubernetes中通过创建自定义的ServiceAccount和服务角色绑定(ClusterRoleBinding)来实现基于角色的访问控制(RBAC),并演示了如何在Pod内部利用这些设置来访问Kubernetes API Server。

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关于Kubernetes中基于角色的访问控制(RBAC)的介绍可以参考文章:Kubernetes RBAC

当在物理机上执行kubectl时,会自动根据~/.kube/config文件配置kubectl,其中包含一些权限信息,这样API server就可以根据权限信息决定是否执行来自kubectl的请求。

然而在Pod内要想访问API server,更常用的方法是利用service account来验证权限。不幸的是,Kubernetes默认提供的default service account的权限非常有限,很多api的请求都无权执行。因此,需要创建一个拥有高权限的service account。基本方法就是:创建一个具有高权限的role(包括Role和ClusterRole),然后将这个具有高权限的role和一个新的service account绑定起来(绑定方法包括RoleBinding和ClusterRoleBinding)。具体内容可以查看Kubernetes RBAC

这里为了简便,直接利用了cluster-admin role。当然你也可以自己定制自己的role。

如service-account-rbac.yaml:

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: myserviceaccount
  namespace: default

---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1alpha1
metadata:
  name: myserviceaccount
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: myserviceaccount
    namespace: default
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

使用kubectl创建serviceaccount和clusterrolebingding。这样在default命名空间就会创建好一个名为myserviceaccount的service account。

新创建Pod时,显式地加入新创建的service account(否则会自动加入默认的default这一service account),在pod中的/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/目录下可以查看到service account的内容。

这时,可以在pod中安装kubernetes的客户端:kubernetes-client/python

可以源码安装,也可以使用pip。

# pip install kubernetes==5.0.0

由于使用的kubernetes版本为1.9,官方推荐的kubernetes-client的适配版本为5.0,这里指定安装5.0.0版本。

在pod中尝试运行python/examples/in_cluster_config.py

如果能够输出pod的列表,则成功了。


参考:

1. Accessing Clusters

2. Kubernetes RBAC

3. kubernetes-client/python

4. follow-me-install-kubernetes-cluster/09-部署Dashboard插件.md

<think>嗯,用户问的是KubernetesPodAPI Server的交互方式。首先,我需要回忆一下Kubernetes的架构,API Server作为控制平面的核心组件,所有资源的操作都要经过它。Pod作为最基本的部署单元,它们之间的交互应该涉及到创建、更新、状态上报这些操作。 用户可能对Kubernetes的机制不太熟悉,所以需要从基础讲起。比如,Pod本身不会直接和API Server通信,而是通过kubelet来代理。这时候要解释kubelet的作用,它运行在每个节点上,负责管理Pod的生命周期。 接下来要考虑交互的具体流程。比如用户创建Pod时,会通过kubectl发送请求到API Server,然后API Server将信息存入etcd。然后调度器分配节点,目标节点的kubelet从API Server获取Pod定义,并启动容器。这里需要分步骤说明,可能还需要提到watch机制,kubelet会监听API Server的变化。 然后要考虑状态上报的部分,kubelet定期向API Server报告Pod的状态,比如Running、Pending等。这部分需要说明是kubelet主动上报,还是API Server主动查询,应该是kubelet主动更新状态到API Server。 还有可能用户想知道其他组件,比如控制器管理器如何通过API Server监控Pod状态,确保期望状态和实际状态一致。比如Deployment控制器发现Pod数量不足,会触发创建新的Pod。 另外,认证、授权和准入控制也是重要的部分,PodAPI Server的交互需要经过这些安全步骤。比如使用ServiceAccount进行身份验证,RBAC授权,以及可能的准入控制器修改请求。 用户可能还想知道具体的通信方式,比如REST API,使用HTTP协议,数据格式是JSON或Protobuf。这时候需要提到API Server的RESTful特性,以及客户端如何通过这些API进行操作。 可能还需要举例子,比如用户执行kubectl apply,这个命令是如何转化为API请求的,然后kubelet如何监听并获取信息。或者Pod中的应用使用客户端库与API Server交互,比如监控其他Pod的状态,但这种情况较少,通常由控制器处理。 需要区分Pod内的应用和Pod本身的管理。大多数情况下,Pod内的应用不会直接与API Server交互,而是通过kubelet或其他组件。如果有特殊情况,比如需要扩容的自定义指标,可能需要通过Metrics Server或其他监控组件,但这也是间接的。 还要注意用户可能的误区,比如认为Pod自己主动联系API Server,但实际上主要是kubelet在中间协调。确保解释清楚各个组件之间的关系和职责。 最后,总结整个交互过程,确保结构清晰,步骤明确。可能需要用图表辅助,但文本描述要分步骤说明。检查是否涵盖了创建、更新、状态上报、监控等关键环节,以及安全机制和通信协议。</think>KubernetesPodAPI Server的交互是通过分层协作机制实现的。以下是关键步骤和原理的逐步解释: --- ### **1. 交互主体:kubelet代理** Pod本身不直接与API Server通信,而是由**节点上的kubelet**作为代理完成交互: - kubelet持续监听API Server中属于本节点Pod的变更 - 当API ServerPod定义更新时,kubelet执行对应操作(如创建/销毁容器) --- ### **2. 核心交互流程** #### **(1) Pod创建流程** 1. **用户提交定义**:用户通过`kubectl apply`发送Pod YAML到API Server 2. **持久化存储**:API Server验证后存入etcd 3. **调度器介入**:调度器(Scheduler)通过Watch机制发现未调度的Pod,分配节点并更新Pod的`nodeName`字段 4. **kubelet拉取配置**:目标节点kubelet检测到新Pod分配,从API Server获取完整定义 5. **容器启动**:kubelet调用容器运行时(如Docker)创建容器 #### **(2) 状态上报** 1. **周期心跳**:kubelet每10秒(默认)通过`NodeStatus`更新节点状态 2. **事件推送**: - 容器启动成功/失败 - 资源不足告警 - 健康检查异常 3. **状态同步**:kubelet将Pod的`status`字段(如`Running`/`Pending`)实时更新到API Server --- ### **3. Watch机制实现实时同步** ```go // 伪代码示例:kubelet通过List-Watch监听Pod变化 watcher := client.CoreV1().Pods("").Watch(context.TODO(), metav1.ListOptions{ FieldSelector: "spec.nodeName=node-1", // 过滤本节点Pod }) for event := range watcher.ResultChan() { switch event.Type { case watch.Added: createPod(event.Object) case watch.Modified: updatePod(event.Object) case watch.Deleted: deletePod(event.Object) } } ``` --- ### **4. 安全通信层** 所有交互需通过三重安全校验: 1. **认证**:ServiceAccount Token或客户端证书 2. **授权**:RBAC检查操作权限(如是否允许get pods) 3. **准入控制**:修改请求(如自动注入sidecar容器) --- ### **5. 特殊场景交互** #### **(1) Readiness/Liveness探针** - kubelet本地执行健康检查 - 结果通过status.conditions更新到API Server - 控制器(如Deployment)根据状态决定是否重启Pod #### **(2) Horizontal Pod Autoscaler** 1. Metrics Server收集指标 2. HPA控制器通过API Server获取指标数据 3. 计算所需副本数并修改Deployment的`replicas`字段 --- ### **6. 协议与数据格式** | 交互方向 | 协议 | 数据格式 | 典型操作 | |---------|------|---------|---------| | kubelet → API Server | HTTPS | JSON/Protobuf | UpdateStatus, CreateEvent | | API Server → kubelet | HTTP/2 | Stream(用于exec/logs请求) | Exec, Logs, PortForward | --- ### **总结架构图** ``` 用户/控制器 │ ▼ kubectl apply API Server ↔ etcd ▲ │ Watch │ ▼ 调度器 → 分配节点 ▲ │ List-Watch ▼ kubelet ↔ 容器运行时 ``` 这种设计实现了声明式API的核心特性:用户声明期望状态,系统通过控制器不断调和实际状态。
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