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容器服务 Kubernetes 版 ACK:使用集群的API Server审计功能实现集群安全运维

更新时间:Feb 28, 2024

审计(Auditing)产生于API Server内部,用于记录对Kubernetes API的请求以及请求结果。ACK集群提供API Server的审计日志,帮助集群管理人员排查“什么人在什么时间对什么资源做了什么操作”,可用于追溯集群操作历史、排查集群故障等,降低集群安全运维压力。

使用说明

本文仅适用于ACK托管集群ACK专有集群ACK Serverless集群

如果您想在注册集群中实现集群API Server审计功能,请参见启用集群API Server审计功能

计费说明

您可以在费用账单的账单总览页面,查看计费明细,包含审计日志的费用信息。具体操作,请参见查看账单。关于审计日志的计费方式,请参见按使用功能计费

步骤一:启用集群API Server审计功能

创建Kubernetes集群时会默认选中使用日志服务,开启集群API Server审计功能。若您未开通,请参见下方步骤开通。

  1. 登录容器服务管理控制台,在左侧导航栏选择集群

  2. 集群列表页面,单击目标集群名称,然后在左侧导航栏,选择安全管理 > 集群审计

若您未开通集群日志或集群审计功能,请按照页面提示手动选择SLS Project并开启功能。

重要

请确保您账号下日志服务资源没有超出配额,否则会导致集群审计功能开启失败。

  • 可创建的日志Project数量配额。

  • 单个日志Project内可创建的日志库数量配额。

  • 单个日志Project内可创建的仪表盘数量配额。

关于SLS配额的说明和调整方式,请参见调整资源配额

步骤二:查看审计报表

重要

请勿修改审计报表。如果您有自定义审计报表的需求,请在日志服务管理控制台创建新的报表。

ACK集群内置了4个审计日志报表,包括审计中心概览、资源操作概览、资源操作详细列表以及Kubernetes CVE安全风险。您可以在集群审计页面选择审计事件的筛选维度(例如命名空间、RAM用户等),并通过报表获取以下内容。

您也可以在获取结果后,单击目标区域右上角的图标image.png,进行更多操作,例如查看指定区域全屏图、预览置顶区域对应的查询语句等。

审计中心概览

审计中心概览展示ACK集群中的事件整体概览以及重要事件(例如RAM用户操作、公网访问、命令执行、删除资源、访问保密字典、Kubernetes CVE安全风险等)的详细信息。

资源操作概览

资源操作概览展示Kubernetes集群中常见的计算资源、网络资源以及存储资源的操作统计信息。操作包括创建、更新、删除、访问。其中:

  • 计算资源:Deployment、StatefulSet、CronJob、DaemonSet、Job、Pod。

  • 网络资源:Service、Ingress。

  • 存储资源:ConfigMap、Secret、PersistentVolumeClaim。

  • 访问控制资源:Role、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding

资源操作概览

资源操作详细列表

该报表用于展示Kubernetes集群中某类资源的详细操作列表。您需要选择或输入指定的资源类型进行实时查询。该报表会显示:资源操作各类事件的总数、Namespace分布、成功率、时序趋势以及详细操作列表等。

资源操作详细列表

说明

若您需要查看Kubernetes中注册的CRD(CustomResourceDefinition)资源或列表中没有列举的其他资源,可以手动输入资源名的复数形式。例如CRD资源为AliyunLogConfig,则输入AliyunLogConfigs

Kubernetes CVE安全风险

该报表用于展示当前集群中可能包含的Kubernetes CVE安全风险,您可以选择或输入子账号ID(即RAM用户账号)进行实时查询。该报表会显示当前账号下的Kubernetes CVE安全风险。关于CVE详情和解决方案,请参见【CVE安全】漏洞修复公告

(可选)步骤三:查看详细日志记录

如果您有自定义查询、分析审计日志的需求,可以进入日志服务管理控制台查看详细的日志记录。

说明

ACK托管集群集群的API Server审计日志在日志服务中对应的日志库数据默认保存时间为30天,ACK专有集群对应的默认保存时间为365天。如需修改日志的默认保存时间,请参见管理Logstore

  1. 登录容器服务管理控制台,在左侧导航栏选择集群

  2. 集群列表页面,单击目标集群名称,然后在左侧导航栏,选择集群信息

  3. 单击集群资源页签,单击日志服务 Project对应的Project ID,然后在Project列表区域,单击名为audit-${clustered}的日志库(Logstore)。

    在集群创建过程中,指定的日志Project中会自动添加一个名为audit-${clustereid}的日志库。

    重要

    审计日志的Logstore默认已经配置好索引。请勿修改索引,以免报表失效。

  4. 在输入框中输入查询和分析语句,并配置查询分析的时间范围,例如最近15分钟,然后单击查询/分析,查看查询分析结果。

    常见的审计日志搜索方式如下:

    • 查询某一RAM用户的操作记录:输入RAM用户ID,单击查询/分析

    • 查询某一资源的操作:输入集群计算、网络、存储、访问控制资源的名称,单击查询/分析

    • 过滤掉系统组件的操作,输入NOT user.username: node NOT user.username: serviceaccount NOT user.username: apiserver NOT user.username: kube-scheduler NOT user.username: kube-controller-manager,然后单击查询/分析

    更多查询、统计方式,请参见日志服务查询分析方法

(可选)步骤四:配置告警

若您需要对某些资源的操作进行实时告警,可以通过日志服务的告警功能实现。告警方式支持钉钉机器人、自定义Webhook和通知中心。更多信息,请参见快速设置日志告警

示例1:对容器执行命令时告警

某公司对于Kubernetes集群使用有严格限制,不允许用户登录容器或对容器执行命令。如果有用户执行命令时,告警需要立即被发送,并在告警信息中包含用户登录的具体容器、执行的命令、操作人、事件ID、时间、操作源IP等信息。

  • 查询语句为:

    verb : create and objectRef.subresource:exec and stage:  ResponseStarted | SELECT auditID as "事件ID", date_format(from_unixtime(__time__), '%Y-%m-%d %T' ) as "操作时间",  regexp_extract("requestURI", '([^\?]*)/exec\?.*', 1)as "资源",  regexp_extract("requestURI", '\?(.*)', 1)as "命令" ,"responseStatus.code" as "状态码",
     CASE 
     WHEN "user.username" != 'kubernetes-admin' then "user.username"
     WHEN "user.username" = 'kubernetes-admin' and regexp_like("annotations.authorization.k8s.io/reason", 'RoleBinding') then regexp_extract("annotations.authorization.k8s.io/reason", ' to User "(\w+)"', 1)
     ELSE 'kubernetes-admin' END  
     as "操作账号", 
    CASE WHEN json_array_length(sourceIPs) = 1 then json_format(json_array_get(sourceIPs, 0)) ELSE  sourceIPs END
    as "源地址" order by "操作时间" desc  limit 10000
  • 条件表达式为:操作事件 =~ ".*"

示例2:API Server公网访问失败告警

某集群开启了公网访问,为防止恶意攻击,需要监控公网访问的次数以及失败率。当访问次数达到一定阈值(10次)且失败率高于一定阈值(50%)时,告警需要立即被发送,并在告警信息中包含用户的IP所属区域、操作源IP、是否高危IP等信息。

  • 查询语句为:

    * | select ip as "源地址", total as "访问次数", round(rate * 100, 2) as "失败率%", failCount as "非法访问次数", CASE when security_check_ip(ip) = 1 then 'yes' else 'no' end  as "是否高危IP",  ip_to_country(ip) as "国家", ip_to_province(ip) as "省", ip_to_city(ip) as "市", ip_to_provider(ip) as "运营商" from (select CASE WHEN json_array_length(sourceIPs) = 1 then json_format(json_array_get(sourceIPs, 0)) ELSE  sourceIPs END
    as ip, count(1) as total,
    sum(CASE WHEN "responseStatus.code" < 400 then 0 
    ELSE 1 END) * 1.0 / count(1) as rate,
    count_if("responseStatus.code" = 403) as failCount
    from log  group by ip limit 10000) where ip_to_domain(ip) != 'intranet' and ip not LIKE '%,%' and not try(is_subnet_of('7.0.0.0/8', ip)) ORDER by "访问次数" desc limit 10000
  • 条件表达式为:源地址 =~ ".*"

相关操作

更换日志Project

如果您想将集群API Server审计日志数据迁移至另一个日志Project中,您可以使用集群审计中的更换日志Project功能。

  1. 登录容器服务管理控制台,在左侧导航栏选择集群

  2. 集群列表页面,单击目标集群名称,然后在左侧导航栏,选择安全管理 > 集群审计

  3. 在集群审计页面右上角,单击更换日志Project,将集群审计日志的数据迁移至另一个SLS Project中。

关闭集群API Server审计功能

如果您不再需要集群API Server的审计功能的话,可以通过以下方法关闭审计功能。

  1. 登录容器服务管理控制台,在左侧导航栏选择集群

  2. 集群列表页面,单击目标集群名称,然后在左侧导航栏,选择安全管理 > 集群审计

  3. 集群审计页面右上角,单击关闭集群审计,关闭当前集群的审计功能。

ACK专有集群使用第三方日志解决方案

ACK推荐您使用阿里云日志服务SLS记录集群审计日志。但如果您需要使用第三方日志服务,您可以在部署集群时不使用阿里云SLS,根据需要对接其他的日志解决方案,完成相关审计日志的采集和检索。集群Master各节点的审计日志的源文件(文件为标准的JSON格式)可在/var/log/kubernetes/kubernetes.audit路径下获取。

参考信息ACK专有集群API Server审计配置介绍

创建ACK专有集群集群配置集群组件时,控制台会默认选中使用日志服务,开启API Server审计功能,按审计策略采集事件数据,并将事件数据写入到后端。

审计策略

审计策略定义了审计功能的配置和请求的采集规则。不同审计级别(Audit Level)的事件日志采集规则不同。Audit Level包括以下几种。

Audit Level

日志采集规则

None

符合规则的事件不予采集。

Metadata

采集请求的Metadata,例如用户信息、时间戳等,但不采集请求体或返回体。

Request

采集请求的Metadata和请求体,但不采集返回体。不适用于非资源请求(Non-Resource Request)。

RequestResponse

采集请求的Metadata、请求体和返回体。不适用于非资源请求(Non-Resource Request)。

您可以使用--audit-policy-file命令行标志(flag)将以下YAML示例文件保存为API Server的启动参数。登录Master节点后,您可以查看审计配置策略文件的目录,即/etc/kubernetes/audit-policy.yml。一个审计日志配置策略文件的YAML示例如下。

展开查看YAML示例文件

apiVersion: audit.k8s.io/v1 # 必填。v1.24及以上集群为audit.k8s.io/v1,v1.24以下集群为audit.k8s.io/v1beta1
kind: Policy
# RequestReceived阶段(Stage)的请求无须生成审计事件。
omitStages:
  - "RequestReceived"
rules:
  # 以下类型的请求十分频繁且潜在风险较低,建议设置为None,不做审计。
  - level: None
    users: ["system:kube-proxy"]
    verbs: ["watch"]
    resources:
      - group: "" # core
        resources: ["endpoints", "services"]
  - level: None
    users: ["system:unsecured"]
    namespaces: ["kube-system"]
    verbs: ["get"]
    resources:
      - group: "" # core
        resources: ["configmaps"]
  - level: None
    users: ["kubelet"] # legacy kubelet identity
    verbs: ["get"]
    resources:
      - group: "" # core
        resources: ["nodes"]
  - level: None
    userGroups: ["system:nodes"]
    verbs: ["get"]
    resources:
      - group: "" # core
        resources: ["nodes"]
  - level: None
    users:
      - system:kube-controller-manager
      - system:kube-scheduler
      - system:serviceaccount:kube-system:endpoint-controller
    verbs: ["get", "update"]
    namespaces: ["kube-system"]
    resources:
      - group: "" # core
        resources: ["endpoints"]
  - level: None
    users: ["system:apiserver"]
    verbs: ["get"]
    resources:
      - group: "" # core
        resources: ["namespaces"]
  # 对只读URL,例如/healthz*,/version*及/swagger*,设置为None,不做审计。
  - level: None
    nonResourceURLs:
      - /healthz*
      - /version
      - /swagger*
  # Event事件设置为None,不做审计。
  - level: None
    resources: 
      - group: "" # core
        resources: ["events"]
  # 对于可能包含敏感信息或二进制文件的Secrets,ConfigMaps,TokenReview接口,设置为Metadata。
  - level: Metadata
    resources:
      - group: "" # core
        resources: ["secrets", "configmaps"]
      - group: authentication.k8s.io
        resources: ["tokenreviews"]
  # 请求可能会返回大量数据,设置为Request,不采集返回体。
  - level: Request
    verbs: ["get", "list", "watch"]
    resources:
      - group: "" # core
      - group: "admissionregistration.k8s.io"
      - group: "apps"
      - group: "authentication.k8s.io"
      - group: "authorization.k8s.io"
      - group: "autoscaling"
      - group: "batch"
      - group: "certificates.k8s.io"
      - group: "extensions"
      - group: "networking.k8s.io"
      - group: "policy"
      - group: "rbac.authorization.k8s.io"
      - group: "settings.k8s.io"
      - group: "storage.k8s.io"
  # 已知的Kunernetes API默认设置为RequestResponse,返回请求体和响应体。
  - level: RequestResponse
    resources:
      - group: "" # core
      - group: "admissionregistration.k8s.io"
      - group: "apps"
      - group: "authentication.k8s.io"
      - group: "authorization.k8s.io"
      - group: "autoscaling"
      - group: "batch"
      - group: "certificates.k8s.io"
      - group: "extensions"
      - group: "networking.k8s.io"
      - group: "policy"
      - group: "rbac.authorization.k8s.io"
      - group: "settings.k8s.io"
      - group: "storage.k8s.io"
  # 其余请求都默认设置为Metadata。
  - level: Metadata
    说明

    在收到请求后,日志不立即开始记录,等待返回体Header发送后才开始记录。

    对于大量冗余的kube-proxy watch请求、kubelet和system:nodes对节点的Get请求、kube组件在kube-system下对于endpoint的操作、以及API Server对Namespaces的Get请求等,系统不进行审计。

    对于authenticationrbaccertificatesautoscalingstorage等敏感接口,系统根据读写记录相应的请求体和返回体。

审计后端

审计事件采集后,会被存储到Log后端日志文件系统,日志文件为标准的JSON格式。您可以配置并使用如下flag作为API Server的启动参数。

说明

登录到Master节点后,可通过/etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml查看API Server的配置文件。

配置参数

说明

--audit-log-maxbackup

指定审计日志可分片存储的最大文件数量,为10个。

--audit-log-maxsize

指定单个审计日志的最大内存容量,为100 MB。

--audit-log-path

指定审计日志的输出路径,为/var/log/kubernetes/kubernetes.audit

--audit-log-maxage

指定审计日志最长的保存周期,为7天。

--audit-policy-file

配置审计日志策略的文件路径,为/etc/kubernetes/audit-policy.yml

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