Kubernetes Secrets 与跨命名空间访问指南

Kubernetes Secrets 与跨命名空间访问指南

Kubernetes 是一个强大的平台，旨在大规模管理容器化应用程序，其中 Secrets 作为安全管理敏感数据（如密码、API 令牌和加密密钥）的关键功能。默认情况下，Secrets 仅限于创建它们的命名空间，限制了它们在命名空间之间的可访问性。

在本指南中，我们将探讨跨命名空间安全高效共享 Secrets 的方法，讨论安全考虑，并提供实施的逐步说明。

Kubernetes Secrets 与命名空间概述

什么是 Kubernetes Secrets？Kubernetes Secrets 使您能够在集群内安全存储敏感数据，通过传输过程中的加密和可选的静态加密来保护数据。这种方法消除了在应用程序配置中以明文暴露敏感信息的风险，增强了工作负载的安全性。

命名空间在 Kubernetes 中的作用命名空间作为 Kubernetes 集群内的逻辑分区，促进资源隔离，避免不同应用程序或项目之间的冲突。设计时，Secrets 是命名空间特定的，防止其他命名空间中的应用程序直接访问 Secrets。

为什么跨命名空间共享 Secrets？

在复杂的 Kubernetes 部署中，多个应用程序或服务跨越多个命名空间通常需要访问相同的敏感数据，如数据库凭据或 API 密钥。如果没有跨命名空间共享的机制，管理员需要在每个命名空间中复制 Secrets。这种手动复制增加了不一致的风险，并增加了管理开销。一种安全的跨命名空间共享 Secrets 的方法简化了这一过程，同时保持了数据完整性和安全性。

跨命名空间管理 Secrets 的最佳实践

安全的关键考虑跨命名空间共享 Secrets 可能会增加敏感数据的风险，因为它增加了潜在的攻击面。为了最小化这些风险，实施强大的访问控制（如基于角色的访问控制（RBAC））并仅限于必要的资源至关重要。

Secret 共享的最佳实践：

• RBAC 执行：使用 RBAC 细粒度分配权限，控制哪些实体可以访问 Secrets。
• 外部 Secret 管理：利用 AWS Secrets Manager 或 HashiCorp Vault 等工具在集群外处理 Secrets。
• 最小权限：仅授予应用程序或服务运行所需的最小访问权限，遵循最小权限原则。

跨命名空间共享 Secrets 的方法

1. 手动复制 Secrets共享 Secret 的最简单方法是在每个需要的命名空间中手动复制它。虽然易于实施，但这种方法需要仔细同步，以确保在更新 Secret 时保持一致性。

步骤：

1. 从源命名空间导出 Secret：

kubectl get secret <secret-name> -n <source-namespace> -o yaml > secret.yaml

删除导出的 YAML 文件中的metadata.namespace 字段。

将 Secret 应用到目标命名空间：

kubectl apply -f secret.yaml -n <target-namespace>

限制：这种方法缺乏自动化，如果 Secret 被修改，可能会导致版本不匹配的问题。

2. 使用 RBAC 进行跨命名空间访问

一种更安全和自动化的方法涉及配置 RBAC，允许一个命名空间中的服务帐户访问另一个命名空间中的 Secret。

步骤：

• 在 Secret 所在的命名空间中定义一个 _Role_，授予对特定 Secret 的get 访问权限。
• 创建一个 _RoleBinding_，将此 Role 链接到另一个命名空间中的服务帐户。
• 根据需要使用服务帐户访问 Secret。

此方法避免了复制，并确保访问集中控制。

3. 利用外部 Secret 管理工具

对于更大或更敏感的环境，外部 Secret 管理系统是首选。Kubernetes External Secrets (KES) 等工具能够与 AWS Secrets Manager 或 HashiCorp Vault 等平台无缝集成，允许 Kubernetes 工作负载动态访问 Secrets。

步骤：

1. 在集群中安装 Kubernetes External Secrets。
2. 配置它从外部提供者获取 Secrets。
3. 根据需要在多个命名空间中部署配置。

使用外部工具减少了直接在集群中处理 Secrets 的风险，并简化了跨命名空间共享。

使用 RBAC 进行跨命名空间共享：演练

为了演示基于 RBAC 的共享，假设您希望namespace-a 中的服务帐户访问namespace-b 中的 Secret。

1、在源命名空间中创建 Secret

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: shared-secret
  namespace: namespace-b
type: Opaque
data:
  password: dXNlcm5hbWU6cGFzc3dvcmQ= # Base64 编码

2、定义具有 Secret 访问权限的 Role

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
  name: access-shared-secret
  namespace: namespace-b
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["secrets"]
    resourceNames: ["shared-secret"]
    verbs: ["get"]

3、为服务帐户创建 RoleBinding

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: bind-access-secret
  namespace: namespace-b
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: sa-namespace-a
    namespace: namespace-a
roleRef:
  kind: Role
  name: access-shared-secret
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

4、验证访问使用namespace-a 中的服务帐户访问namespace-b 中的 Secret，并确认设置工作正常。

结论

在 Kubernetes 中跨命名空间有效共享 Secrets 需要仔细规划，以平衡安全性和操作效率。虽然手动复制适用于小型设置，但基于 RBAC 的访问或外部 Secret 管理系统更适合安全和可扩展的部署。这些方法符合 Kubernetes 最佳实践，帮助管理员维护一个安全和可管理的环境。