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Ceph 认证概念及原理

官方地址：http://docs.ceph.org.cn/man/8/ceph-authtool/

Mon 进程还需要负责另外的一个功能：认证；

包括Ceph 客户端到Ceph 集群数据，是非常重要的，我们不允许非授权访问，任何客户端，接入Rados Cluster 存储池之前，都需要提供用户名和密码进行认证；Mon 还负责维护整个集群的用户名和密码等；

各个组件如OSD 连接到 ceph mon ，其实也需要认证，认证使用的协议叫CephX，Ceph mon 负责维护认证信息并进行认证；任何组件间进行访问，都需要进行认证，所以如果客户端量很大的话，mon有可能成为瓶径，这也是mon多个的原因，由于mon 本身是无状态的，所以在认证的时候，每个节点都可以进行认证；

CephX 认证机制

Ceph 使用CephX协议对客户端进行身份认证，集群中每一个 Monitor 节点都可以接受客户端请求，并对客户端进行身份验证，所以不存在单点故障和性能瓶颈；CephX 仅用于 Ceph 集群中的各组件，而不能用于非 Ceph 组件，它并不解决数据传输加密问题，但也可以提高访问控制安全性问题。

CephX认证授权流程

Ceph 客户端与 Mon 之间在创建时，存在一对域共享密钥；

客户端向 Monitor 发出请求时，Monitor 会返回用于验证用户身份的数据结构，其中包含获取 Ceph 服务时用到的临时 Session key，这个是加密的；
客户端拿到这个临时加密的 Session key后，客户端通过密钥进行解密 Seesion key；（其实这里双方提前有一个域共享密钥，只有有了它之后，才可以对临时 Session key 进行解密）
然后客户端使用解密的 Session key 向 mon 请求所需要的服务，比如OSD，然后 mon 给出一个令牌 ticket ，并且 mon 还需要检查这个 Session key 的合法性；并且 mon 提供一个 ticket需要使用Session key 对ticket进行对称加密，然后发送给客户端，客户端也具有这个Session key，所以他可以解密出ticket；
客户端然后通过tocket 去访问对应的服务，这里以OSD为例，去访问OSD服务；

注意session key与 ticket 都会有过期时间的，就算用户拿到了 session key与ticket，过一段时间后就失效了，这里大家可以看到，客户端与ceph 组件服务并没有一直使用域共享密钥进行通信；域共享密钥，只有在客户端与 Monitor 在共享 Session key的时候使用到；我们还可以发现域共享密钥并没有在互联网上面进行传输；

CephX 身份验证功能仅限制Ceph的各组件之间，它不能扩展到其它非Ceph组件，它并不解决数据传输加密的问题；

用户

用户通常指定个人或某个应用，个人就是指现实中的人，比如管理员，而应用就是指客户端或Ceph集群中的某个组件，通过用户可以控制谁可以如何访问Ceph集群中的哪块数据。Ceph支持多种类型的用户，但可管理的用户都属于Client类型；

区分用户类型的原因在于，Mon、OSD和MDS等系统组件也使用cephX协议，但它们非为客户端，通过点号来分隔用户类型和用户名，格式为TYPE.ID，如：Client.admin。

授权和使能

Ceph 基于“使能（caps）”来描述用户可针对Mon、OSD或MDS使用的权限范围或级别；

通用格式：daemon-type 'allow caps' [....]

Mon 使能，包括r，w，x和allow profile cap，例如：mon 'allow rwx'，或者 mon 'allow profile osd' 等；

OSD 使能，包括r、w、 x、class-read、class-write或profile osd ，此外，OSD使能还允许进行存储池和名称空间设备；

MDS使能，只需要allow，或留空；

allow：对mds表示rw的意思，其它的表示“允许”；

r：读取；

w：写入；

x：同时拥有读取和写入，相当于可以调用类方法，并且可以在monitor上面执行auth操作；

class-read：可以读取类方法，x的子集；

class-wirte：可以调用类方法，x的子集；

*：这个比较特殊，代表指定对象的所有权限；

profile osd表示授予用户以某个osd身份连接到其它OSD或者Monitor的权限，授予OSD权限，使OSD能够处理复制检测信号流量和状态报告；

profile mds 授予用户以某个MDS身份连接到其他MDS或监视器的权限；

profile bootstrap-osd 表示授予用户引导OSD的权限，授权给部署工具，使其在引导OSD时有权添加密钥；

profile bootstrap-mds 授予用户引导元数据服务器的权限，授权给部署工具，使其在引导元数据服务器时有权添加密钥；

Ceph 权限实践

用户管理

Ceph 集群管理员能够直接在 Ceph 集群中创建、更新和删除用户、创建用户时，可能需要将密钥分发到客户端，以便将密钥添加到密钥环；

列出用户：ceph auth list 列出所有密钥环中的用户信息

[root@ceph-node01 ~]# ceph auth list

mds.ceph-node01

  key: AQAONJBf5MqMHRAA25uTtY1wEKJfLifU1iAxTg==

  caps: [mds] allow

  caps: [mon] allow profile mds

  caps: [osd] allow rwx

mds.ceph-node02

  key: AQAaNJBfB1iSFhAAmJTccxnngl403EA+WUfTJA==

  caps: [mds] allow

  caps: [mon] allow profile mds

  caps: [osd] allow rwx

mds.ceph-node03

  key: AQAbNJBfU2NKHRAAnFMAnIwX4WbvekrYYpB1Tg==

  caps: [mds] allow

  caps: [mon] allow profile mds

...

installed auth entries:

[root@ceph-node01 ~]#

用户标识：Type.ID，因此，mds.ceph-node01表示mds类型的用户，用户ID为ceph-node01

检索特定用户：ceph auth get mds.ceph-node01。

[root@ceph-node01 ~]# ceph auth get mgr.ceph-node01

[mgr.ceph-node01]

        key = AQBs8TJiq5rkAxAAGBfKoIO9VSFBeFxa9D0KbQ==

        caps mds = "allow *"

        caps mon = "allow profile mgr"

        caps osd = "allow *"

exported keyring for mgr.ceph-node01

添加用户：ceph auth add

[root@ceph-node01 ~]# ceph auth add client.testuser mon 'allow r' osd 'allow rw pool=rbdpool'

added key for client.testuser

[root@ceph-node01 ~]# ceph auth get client.testuser

exported keyring for client.testuser

[client.testuser]

  key = AQCgjbJfBQ3MDRAAHLxRUNjMIcLGWut58xt+1g==

  caps mon = "allow r"

  caps osd = "allow rw pool=rbdpool"

[root@ceph-node01 ~]#

ceph auth add：，它能够创建用户、生成密钥并添加指定的 caps 使能；

ceph auth get-or-create：简便方法，创建用户并返回密钥文件格式的密钥信息，或者在用户存在时返回用户名及密钥文件格式的密钥信息；

ceph auth get-or-create-key：简便方法，创建用户并返回密钥信息，或者在用户存在时返回密钥信息；

[root@ceph-node01 ceph-deploy]# ceph auth get-or-create client.kube mon 'allow r' osd 'allow * pool=kube'

[client.kube]

  key = AQAIkbJfsZ+pBBAA2a19ZBFQ7cYEKGWZGl+C/w==

[root@ceph-node01 ceph-deploy]# ceph auth get client.kube

exported keyring for client.kube

[client.kube]

  key = AQAIkbJfsZ+pBBAA2a19ZBFQ7cYEKGWZGl+C/w==

  caps mon = "allow r"

  caps osd = "allow * pool=kube"

[root@ceph-node01 ceph-deploy]#

修改用户使能

注意它会覆盖用户现有的caps，可以先查看下用户caps，然后再进行设置；

[root@ceph-node01 ~]# ceph auth caps client.testuser mon 'allow rwx' osd "allow rw pool=rbdpool"

updated caps for client.testuser

[root@ceph-node01 ~]# ceph auth get client.testuser

exported keyring for client.testuser

[client.testuser]

  key = AQCgjbJfBQ3MDRAAHLxRUNjMIcLGWut58xt+1g==

  caps mon = "allow rwx"

  caps osd = "allow rw pool=rbdpool"

[root@ceph-node01 ~]#

删除用户：ceph auth del TYPE.ID

[root@ceph-node01 ~]# ceph auth del client.testuser

updated

[root@ceph-node01 ~]# ceph auth get client.testuser

Error ENOENT: failed to find client.testuser in keyring

[root@ceph-node01 ~]#

导入用户：ceph auth import 密钥环文件

密钥环

密钥环是一个集合，它包括存储密钥，密码，key，证书等，并将把其提供给应用程序的组件集合，密钥环文件存储一个或多个Ceph身份验证密钥以及用户使能，每个键都与一个实体名称相关联，形式为{client，mon，mds，osd}.ID，并且 Ceph 也提供了一个非常底层的命令工具集：ceph-authtool，它可以创建、查看和修改密钥环文件；

访问Ceph 集群时，客户端会于本地查找密钥环，默认情况下，Ceph 会使用以下四个密钥环名称预设密钥环；

/etc/ceph/cluster-name.user-name.keyring：保存单个用户的keyring

/etc/ceph/cluster.keyring：保存多个用户的keyring

/etc/ceph/keyring

/etc/ceph/keyring.bin

将用户添加至密钥环

[root@ceph-node01 ceph-deploy]# ceph auth get client.kube -o ./ceph.client.kube.keyring

exported keyring for client.kube

[root@ceph-node01 ceph-deploy]# ls -l ceph.client.kube.keyring

-rw-r--r-- 1 root root 116 11月 16 09:49 ceph.client.kube.keyring

[root@ceph-node01 ceph-deploy]# cat ceph.client.kube.keyring

[client.kube]

  key = AQAIkbJfsZ+pBBAA2a19ZBFQ7cYEKGWZGl+C/w==

  caps mon = "allow r"

  caps osd = "allow * pool=kube"

[root@ceph-node01 ceph-deploy]#

创建keyring密钥环

[root@ceph-node01 ceph-deploy]# ceph-authtool --create-keyring cluster.keyring

creating cluster.keyring

[root@ceph-node01 ceph-deploy]# cat cluster.keyring

[root@ceph-node01 ceph-deploy]# ceph-authtool cluster.keyring --import-keyring ./ceph.client.kube.keyring

importing contents of ./ceph.client.kube.keyring into cluster.keyring

[root@ceph-node01 ceph-deploy]# cat cluster.keyring

[client.kube]

  key = AQAIkbJfsZ+pBBAA2a19ZBFQ7cYEKGWZGl+C/w==

  caps mon = "allow r"

  caps osd = "allow * pool=kube"

[root@ceph-node01 ceph-deploy]#

把已有密钥文件合并到一个统一密钥环

[root@ceph-node01 ceph-deploy]# ceph-authtool cluster.keyring --import-keyring ./ceph.client.admin.keyring

importing contents of ./ceph.client.admin.keyring into cluster.keyring

[root@ceph-node01 ceph-deploy]# cat cluster.keyring

[client.admin]

  key = AQA2M3NfHRWaLhAAcyHxQ5NSG01/+Zlz4yH9pQ==

  caps mds = "allow *"

  caps mgr = "allow *"

  caps mon = "allow *"

  caps osd = "allow *"

[client.kube]

  key = AQAIkbJfsZ+pBBAA2a19ZBFQ7cYEKGWZGl+C/w==

  caps mon = "allow r"

  caps osd = "allow * pool=kube"

[root@ceph-node01 ceph-deploy]#

官方查看密钥环文件

[root@ceph-node01 ceph-deploy]# ceph-authtool -l cluster.keyring

[client.admin]

  key = AQA2M3NfHRWaLhAAcyHxQ5NSG01/+Zlz4yH9pQ==

  caps mds = "allow *"

  caps mgr = "allow *"

  caps mon = "allow *"

  caps osd = "allow *"

[client.kube]

  key = AQAIkbJfsZ+pBBAA2a19ZBFQ7cYEKGWZGl+C/w==

  caps mon = "allow r"

  caps osd = "allow * pool=kube"

[root@ceph-node01 ceph-deploy]#

Ceph 认证贯穿 Ceph 所有组件，并且非常重要，主要包括用户创建的用户定格规则、使能、密钥环等。

巴特西

5.Ceph 基础篇 - 认证