--- title: 审计 content_type: concept --- {{< feature-state state="beta" >}} Kubernetes 审计功能提供了与安全相关的按时间顺序排列的记录集,记录每个用户、管理员 或系统其他组件影响系统的活动顺序。 它能帮助集群管理员处理以下问题: - 发生了什么? - 什么时候发生的? - 谁触发的? - 活动发生在哪个(些)对象上? - 在哪观察到的? - 它从哪触发的? - 活动的后续处理行为是什么? [kube-apiserver](/zh/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-apiserver/) 执行审计。每个执行阶段的每个请求都会生成一个事件,然后根据特定策略对事件进行预处理并写入后端。 该策略确定要记录的内容和用来存储记录的后端。当前的后端支持日志文件和 webhook。 每个请求都可以用相关的 "stage" 记录。已知的 stage 有: - `RequestReceived` - 事件的 stage 将在审计处理器接收到请求后,并且在委托给其余处理器之前生成。 - `ResponseStarted` - 在响应消息的头部发送后,但是响应消息体发送前。 这个阶段仅为长时间运行的请求生成(例如 watch)。 - `ResponseComplete` - 当响应消息体完成并且没有更多数据需要传输的时候。 - `Panic` - 当 panic 发生时生成。 {{< note >}} 审计日志记录功能会增加 API server 的内存消耗,因为需要为每个请求存储审计所需的某些上下文。 此外,内存消耗取决于审计日志记录的配置。 {{< /note >}} ## 审计策略 {#audit-policy} 审计政策定义了关于应记录哪些事件以及应包含哪些数据的规则。 审计策略对象结构定义在 [`audit.k8s.io` API 组](https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/{{< param "githubbranch" >}}/staging/src/k8s.io/apiserver/pkg/apis/audit/v1/types.go) 处理事件时,将按顺序与规则列表进行比较。第一个匹配规则设置事件的 "审计级别"。已知的审计级别有: - `None` - 符合这条规则的日志将不会记录。 - `Metadata` - 记录请求的元数据(请求的用户、时间戳、资源、动词等等), 但是不记录请求或者响应的消息体。 - `Request` - 记录事件的元数据和请求的消息体,但是不记录响应的消息体。 这不适用于非资源类型的请求。 - `RequestResponse` - 记录事件的元数据,请求和响应的消息体。这不适用于非资源类型的请求。 你可以使用 `--audit-policy-file` 标志将包含策略的文件传递给 `kube-apiserver`。 如果不设置该标志,则不记录事件。 注意 `rules` 字段 __必须__ 在审计策略文件中提供。没有(0)规则的策略将被视为非法配置。 以下是一个审计策略文件的示例: {{< codenew file="audit/audit-policy.yaml" >}} 你可以使用最低限度的审计策略文件在 `Metadata` 级别记录所有请求: ```yaml # 在 Metadata 级别为所有请求生成日志 apiVersion: audit.k8s.io/v1beta1 kind: Policy rules: - level: Metadata ``` 管理员构建自己的审计配置文件时,可参考 [configure-helper.sh](https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/{{< param "githubbranch" >}}/cluster/gce/gci/configure-helper.sh) 脚本,该脚本生成审计策略文件。你可以直接在脚本中看到审计策略的绝大部份内容。 []。 ## 审计后端 {#audit-backends} 审计后端实现将审计事件导出到外部存储。 `Kube-apiserver` 提供两个后端: - Log 后端,将事件写入到磁盘 - Webhook 后端,将事件发送到外部 API 在这两种情况下,审计事件结构均由 `audit.k8s.io` API 组中的 API 定义。 当前版本的 API 是 [`v1`](https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/{{< param "githubbranch" >}}/staging/src/k8s.io/apiserver/pkg/apis/audit/v1/types.go). {{< note >}} 在 patch 请求的情况下,请求的消息体需要是一个 JSON 串指定 patch 操作, 而不是一个完整的 Kubernetes API 对象 JSON 串。 例如,以下的示例是一个合法的 patch 请求消息体,该请求对应 `/apis/batch/v1/namespaces/some-namespace/jobs/some-job-name`。 ```json [ { "op": "replace", "path": "/spec/parallelism", "value": 0 }, { "op": "remove", "path": "/spec/template/spec/containers/0/terminationMessagePolicy" } ] ``` {{< /note >}} ### Log 后端 Log 后端将审计事件写入 JSON 格式的文件。你可以使用以下 `kube-apiserver` 标志配置 Log 审计后端: - `--audit-log-path` 指定用来写入审计事件的日志文件路径。不指定此标志会禁用日志后端。`-` 意味着标准化 - `--audit-log-maxage` 定义了保留旧审计日志文件的最大天数 - `--audit-log-maxbackup` 定义了要保留的审计日志文件的最大数量 - `--audit-log-maxsize` 定义审计日志文件的最大大小(兆字节) 如果 `kube-apiserver` 被配置为运行在 Pod 中,请记得将包含策略文件和日志文件的 位置用 `hostPath` 挂载到 Pod 中。例如, ``` --audit-policy-file=/etc/kubernetes/audit-policy.yaml --audit-log-path=/var/log/audit.log ``` 接下来挂载数据卷: ``` volumeMounts: - mountPath: /etc/kubernetes/audit-policy.yaml name: audit readOnly: true - mountPath: /var/log/audit.log name: audit-log readOnly: false ``` 下面是 hostPath 卷本身。 ``` - name: audit hostPath: path: /etc/kubernetes/audit-policy.yaml type: File - name: audit-log hostPath: path: /var/log/audit.log type: FileOrCreate ``` ### Webhook 后端 {#webhook-backend} Webhook 后端将审计事件发送到远程 API,该远程 API 应该暴露与 `kube-apiserver` 相同的API。 你可以使用如下 kube-apiserver 标志来配置 webhook 审计后端: - `--audit-webhook-config-file` webhook 配置文件的路径。Webhook 配置文件实际上是一个 [kubeconfig 文件](/zh/docs/concepts/configuration/organize-cluster-access-kubeconfig/) - `--audit-webhook-initial-backoff` 指定在第一次失败后重发请求等待的时间。随后的请求将以指数退避重试。 webhook 配置文件使用 kubeconfig 格式指定服务的远程地址和用于连接它的凭据。 ### 批处理 {#batching} log 和 webhook 后端都支持批处理。以 webhook 为例,以下是可用参数列表。要获取 log 后端的同样参数, 请在参数名称中将 `webhook` 替换为 `log`。 默认情况下,在 `webhook` 中启用批处理,在 `log` 中禁用批处理。 同样,默认情况下,在 `webhook` 中启用带宽限制,在 `log` 中禁用带宽限制。 - `--audit-webhook-mode` 定义缓存策略,可选值如下: - `batch` - 以批处理缓存事件和异步的过程。这是默认值。 - `blocking` - 在 API 服务器处理每个单独事件时,阻塞其响应。 - `blocking-strict` - 与 `blocking` 相同,不过当审计日志在 RequestReceived 阶段 失败时,整个 API 服务请求会失效。 以下参数仅用于 `batch` 模式。 - `--audit-webhook-batch-buffer-size` 定义 batch 之前要缓存的事件数。 如果传入事件的速率溢出缓存区,则会丢弃事件。 - `--audit-webhook-batch-max-size` 定义一个 batch 中的最大事件数。 - `--audit-webhook-batch-max-wait` 无条件 batch 队列中的事件前等待的最大事件。 - `--audit-webhook-batch-throttle-qps` 每秒生成的最大批次数。 - `--audit-webhook-batch-throttle-burst` 在达到允许的 QPS 前,同一时刻允许存在的最大 batch 生成数。 #### 参数调整 需要设置参数以适应 apiserver 上的负载。 例如,如果 kube-apiserver 每秒收到 100 个请求,并且每个请求仅在 `ResponseStarted` 和 `ResponseComplete` 阶段进行审计,则应该考虑每秒生成约 200 个审计事件。 假设批处理中最多有 100 个事件,则应将限制级别设置为至少 2 个 QPS。 假设后端最多需要 5 秒钟来写入事件,你应该设置缓冲区大小以容纳最多 5 秒的事件,即 10 个 batch,即 1000 个事件。 但是,在大多数情况下,默认参数应该足够了,你不必手动设置它们。 你可以查看 kube-apiserver 公开的以下 Prometheus 指标,并在日志中监控审计子系统的状态。 - `apiserver_audit_event_total` 包含所有暴露的审计事件数量的指标。 - `apiserver_audit_error_total` 在暴露时由于发生错误而被丢弃的事件的数量。 ## 多 API 服务器的配置 如果你通过[聚合层](/zh/docs/concepts/extend-kubernetes/api-extension/apiserver-aggregation/) 对 Kubernetes API 进行扩展,那么你也可以为聚合的 API 服务器设置审计日志。 想要这么做,你需要以上述的格式给聚合的 API 服务器配置参数,并且配置日志管道以采用审计日志。 不同的 API 服务器可以配置不同的审计配置和策略。 ## 日志收集器示例 ### 使用 fluentd 从日志文件中选择并且分发审计日志 [Fluentd](https://www.fluentd.org/) 是一个开源的数据采集器,可以从统一的日志层中采集。 在以下示例中,我们将使用 fluentd 来按照命名空间划分审计事件。 {{< note >}} `fluent-plugin-forest` 和 `fluent-plugin-rewrite-tag-filter` fluentd 的插件。 你可以在 [fluentd plugin-management](https://docs.fluentd.org/v1.0/articles/plugin-management) 了解安装插件相关的细节。 {{< /note >}} 1. 在 kube-apiserver 节点上安装 [`fluentd`](https://docs.fluentd.org/v1.0/articles/quickstart#step-1:-installing-fluentd)、 , `fluent-plugin-forest` 和 `fluent-plugin-rewrite-tag-filter`。 1. 为 fluentd 创建一个配置文件 ```none $ cat < /etc/fluentd/config # fluentd 运行在 kube-apiserver 相同的主机上 @type tail # kube-apiserver 审计日志路径 path /var/log/audit pos_file /var/log/audit.pos format json time_key time time_format %Y-%m-%dT%H:%M:%S.%N%z tag audit #https://github.com/fluent/fluent-plugin-rewrite-tag-filter/issues/13 type record_transformer enable_ruby namespace ${record["objectRef"].nil? ? "none":(record["objectRef"]["namespace"].nil? ? "none":record["objectRef"]["namespace"])} # 根据上下文中的名字空间元素对审计进行路由 @type rewrite_tag_filter rewriterule1 namespace ^(.+) ${tag}.$1 @type record_transformer remove_keys namespace @type forest subtype file remove_prefix audit ``` 3. 启动 fluentd ```shell fluentd -c /etc/fluentd/config -vv ``` 4. 给 kube-apiserver 配置以下参数并启动: ```shell --audit-policy-file=/etc/kubernetes/audit-policy.yaml --audit-log-path=/var/log/kube-audit --audit-log-format=json ``` 5. 在 `/var/log/audit-*.log` 文件中检查不同命名空间的审计事件 ### 使用 logstash 采集并分发 webhook 后端的审计事件 [Logstash](https://www.elastic.co/products/logstash) 是一个开源的、服务器端的数据处理工具。 在下面的示例中,我们将使用 logstash 采集 webhook 后端的审计事件,并且将来自不同用户的事件存入不同的文件。 1. 安装 [logstash](https://www.elastic.co/guide/en/logstash/current/installing-logstash.html) 1. 为 logstash 创建配置文件 ```none cat < /etc/logstash/config input{ http{ #TODO, figure out a way to use kubeconfig file to authenticate to logstash #https://www.elastic.co/guide/en/logstash/current/plugins-inputs-http.html#plugins-inputs-http-ssl port=>8888 } } filter{ split{ # Webhook 审计后端与 EventList 一起发送若干事件 # 对事件进行分割 field=>[items] # 我们只需要 event 子元素,去掉其他元素 remove_field=>[headers, metadata, apiVersion, "@timestamp", kind, "@version", host] } mutate{ rename => {items=>event} } } output{ file{ # 来自不同用户的审计事件会被保存到不同文件中 path=>"/var/log/kube-audit-%{[event][user][username]}/audit" } } ``` 3. 启动 logstash ```shell bin/logstash -f /etc/logstash/config --path.settings /etc/logstash/ ``` 4. 为 kube-apiserver webhook 审计后端创建一个 [kubeconfig 文件](/zh/docs/concepts/configuration/organize-cluster-access-kubeconfig/) ```bash cat < /etc/kubernetes/audit-webhook-kubeconfig apiVersion: v1 clusters: - cluster: server: http://:8888 name: logstash contexts: - context: cluster: logstash user: "" name: default-context current-context: default-context kind: Config preferences: {} users: [] EOF ``` 5. 为 kube-apiserver 配置以下参数并启动: ```shell --audit-policy-file=/etc/kubernetes/audit-policy.yaml --audit-webhook-config-file=/etc/kubernetes/audit-webhook-kubeconfig ``` 6. 在 logstash 节点的 `/var/log/kube-audit-*/audit` 目录中检查审计事件 请注意,除了文件输出插件外,logstash 还有其它多种输出可以让用户路由不同的数据。 例如,用户可以将审计事件发送给支持全文搜索和分析的 elasticsearch 插件。 ## {{% heading "whatsnext" %}} * 了解 [Mutating webhook 审计注解](/zh/docs/reference/access-authn-authz/extensible-admission-controllers/#mutating-webhook-auditing-annotations)