CDH6.3.2之Kerberos安全认证_大数据培训

Kerberos简介

Kerberos是一种计算机网络授权协议，用来在非安全网络中，对个人通信以安全的手段进行身份认证。这个词又指麻省理工学院为这个协议开发的一套计算机软件。软件设计上采用客户端/服务器结构，并且能够进行相互认证，即客户端和服务器端均可对对方进行身份认证。可以用于防止窃听、防止重放攻击、保护数据完整性等场合，是一种应用对称密钥体制进行密钥管理的系统。

本篇就介绍如何在CDH集群中开启Kerberos安全认证，让Kerberos为集群数据安全保驾护航。

Kerberos认证原理

1.基本概概念

KDC：Key Distribute Center，密钥分发中心，其中包含认证服务器，票证授权服务器，和数据库

AS：AuthenticationServer，认证服务器

TGS：TicketGranting Server，票证授权服务器

TGT：Ticket Granting Ticket1票证授予票证

Principal：主体，用于在kerberos加密系统中标记一个唯一的身份。主体可以是用户（如zhangsan）或服务（如namenode或hive）。

2.认证流程

（１）客户端执行kinit命令，输入Principal及Password，向AS证明身份，并请求获取TGT。

（２）AS检查Database中是否存有客户端输入的Principal，如有则向客户端返回TGT。

（３）客户端获取TGT后，向TGS请求ServerTicket。

（４）TGS收到请求，检查Database中是否存有客户端所请求服务的Principal，如有则向客户端返回ServerTicket。

（５）客户端收到ServerTicket，则向目标服务发起请求。

（６）目标服务收到请求，响应客户端。

Kerberos部署

1.安装Kerberos相关服务

选择集群中的一台主机（hadoop102.example.com）作为Kerberos服务端，安装KDC，所有主机都需要部署Kerberos客户端。

服务端主机执行以下安装命令

yum install -y krb5-server krb5-workstation krb5-libs

客户端主机执行以下安装命令

yum install -y krb5-workstation krb5-libs

2.修改配置文件

（1）服务端主机（hadoop102.example.com）

修改
/var/kerberos/krb5kdc/kdc.conf文件，内容如下

[kdcdefaults]
 kdc_ports = 88
 kdc_tcp_ports = 88
[realms]
 EXAMPLE.COM = {
  #master_key_type = aes256-cts
  acl_file = /var/kerberos/krb5kdc/kadm5.acl
  dict_file = /usr/share/dict/words
  max_life = 1d
  max_renewable_life = 7d
  admin_keytab = /var/kerberos/krb5kdc/kadm5.keytab
  supported_enctypes = aes128-cts:normal des3-hmac-sha1:normal arcfour-hmac:normal camellia256-cts:normal camellia128-cts:normal des-hmac-sha1:normal des-cbc-md5:normal des-cbc-crc:normal
 }

（2）客户端主机（所有主机）

修改/etc/krb5.conf文件，内容如下

# Configuration snippets may be placed in this directory as well
includedir /etc/krb5.conf.d/
[logging]
 default = FILE:/var/log/krb5libs.log
 kdc = FILE:/var/log/krb5kdc.log
 admin_server = FILE:/var/log/kadmind.log
[libdefaults]
 dns_lookup_realm = false
 ticket_lifetime = 24h
 renew_lifetime = 7d
 forwardable = true
 rdns = false
 pkinit_anchors = FILE:/etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt
 default_realm = EXAMPLE.COM
 #default_ccache_name = KEYRING:persistent:%{uid}
 udp_preference_limit = 1
[realms]
 EXAMPLE.COM = {
  kdc = hadoop102.example.com
  admin_server = hadoop102.example.com
 }
[domain_realm]
 .example.com = EXAMPLE.COM
# example.com = EXAMPLE.COM

3.初始化KDC数据库

在服务端主机（hadoop102.example.com）执行以下命令

kdb5_utilcreate -s

4.修改管理员权限配置文件

在服务端主机（hadoop102.example.com）修改
/var/kerberos/krb5kdc/kadm5.acl文件，内容如下

*/[email protected]     *

5.启动Kerberos相关服务

启动KDC

systemctl start krb5kdc

启动Kadmin，该服务为KDC数据库访问入口

systemctl start kadmin

CDH集群启用Kerberos

１.为CM创建Kerberos管理员主体

kadmin.local -q "addprinc cloudera-scm/admin"

２.启用Kerberos

3.环境确认（勾选全部）

4.填写KDC配置

5.继续

6.填写主体名和密码

7.等待导入KDC

8.重启集群

9.完毕

Kerberos安全环境使用

在集群启用Kerberos之后，用户访问各服务都需要先通过Kerberos认证。下面通过访问HFDS，Hive演示具体操作方式。

1.为用户向Kerberos注册账号（Principal）

在Kerberos服务端主机（hadoop102.example.com）执行以下命令，并输入密码，完成注册

kadmin.local -q "addprinc hdfs/[email protected]"

2.用户认证，执行以下命令，并输入密码，完成认证

kinit hdfs/[email protected]

查看当前认证状态

$ klist 


Ticket cache: FILE:/tmp/krb5cc_0
Default principal: hdfs/[email protected]
Valid starting       Expires              Service principal
11/05/2020 14:29:23  11/06/2020 14:29:23  krbtgt/[email protected]
  renew until 11/12/2020 14:29:23

注：如需在非交互环境认证，例如在代码中认证，则可通过以下命令生成密钥文件，在代码中指定密钥文件路径即可。需要注意的是，生成密钥文件之后，密码随之失效。

kadmin.local -q "xst -k /path/to/your/keytab/admin.keytab hdfs/[email protected]"

3.访问HDFS

认证前

$ hadoop fs -ls /


20/11/05 14:28:28 WARN ipc.Client: Exception encountered while connecting to the server : org.apache.hadoop.security.AccessControlException: Client cannot authenticate via:[TOKEN, KERBEROS]
ls: Failed on local exception: java.io.IOException: org.apache.hadoop.security.AccessControlException: Client cannot authenticate via:[TOKEN, KERBEROS]; Host Details : local host is: "hadoop102.example.com/172.26.131.1"; destination host is: "hadoop102.example.com":8020; 

认证后

$ hadoop fs -ls /
Found 2 items
drwxrwxrwt   - hdfs    supergroup          0 2020-11-02 15:52 /tmp
drwxr-xr-x   - hdfs    supergroup          0 2020-11-03 09:23 /user

4.访问Hive

（1）hive客户端

认证前

$ hive


Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: java.io.IOException: Failed on local exception: java.io.IOException: org.apache.hadoop.security.AccessControlException: Client cannot authenticate via:[TOKEN, KERBEROS]; Host Details : local host is: "hadoop102.example.com/172.26.131.1"; destination host is: "hadoop102.example.com":8020; 
  at org.apache.hadoop.hive.ql.session.SessionState.start(SessionState.java:604)
  at org.apache.hadoop.hive.ql.session.SessionState.beginStart(SessionState.java:545)

认证后

$ hive


WARNING: Hive CLI is deprecated and migration to Beeline is recommended.
hive>

（2）beeline客户端

注：开启Kerberos之后，jdbc的url需增加hiveserver2的principal信息，如下

认证前

$ beeline -u " jdbc:hive2://hadoop102.example.com:10000/;principal=hive/[email protected]"


Connecting to jdbc:hive2://hadoop102.example.com:10000/;principal=hive/[email protected]
20/11/05 14:42:57 [main]: ERROR transport.TSaslTransport: SASL negotiation failure
javax.security.sasl.SaslException: GSS initiate failed
  at com.sun.security.sasl.gsskerb.GssKrb5Client.evaluateChallenge(GssKrb5Client.java:211) ~[?:1.8.0_181]

认证后

$ beeline -u " jdbc:hive2://hadoop102.example.com:10000/;principal=hive/[email protected]"
Connecting to jdbc:hive2://hadoop102.example.com:10000/;principal=hive/[email protected]
Connected to: Apache Hive (version 2.1.1-cdh6.3.2)
Driver: Hive JDBC (version 2.1.1-cdh6.3.2)
Transaction isolation: TRANSACTION_REPEATABLE_READ
Beeline version 2.1.1-cdh6.3.2 by Apache Hive
0: jdbc:hive2://hadoop102.example.com:10000/>