详解linux运维工程师高级篇(大数据安全方向)

hadoop安全目录:

  1. kerberos(已发布)

  2. elasticsearch

  3. knox

  4. oozie

  5. ranger

  6. apache sentry


简介:

       从运维青铜到运维白银再到运维黄金,这里就要牵扯到方向问题也就是装备,根据自己的爱好,每个人都应该选择一个适合自己和喜欢自己的一个职业技术方向,如:大数据安全,开发运维,云计算运维等等。而掌握的越多前言技术也就是更多的装备,才能更好的在it行业混下去,毕竟it技术更新太快,初级篇和中级篇前面已介绍。


初级篇:详解Linux运维工程师入门必备技能(青铜)

中级篇:详解Linux运维工程师打怪升级篇(白银)


现在给大家介绍大数据安全的正式面目:

1.大数据基本组件

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21.jpg

2. Hadoop安全背景

 共享集群

 按照业务或应用的规则划分资源队列,并分配给

特定用户

 HDFS上存放各种数据,包括公共的、机密的

 安全认证:确保某个用户是自己声称的那个用户

 安全授权:确保某个用户只能做他允许的那些操作

3. 设备说明

服务

IP

主机名

系统

Ambari

Kerberos

192.168.2.140

hdp140

CentOS 7.3

namenode

192.168.2.141

hdp141

CentOS 7.3

datanode

192.168.2.142

hdp142

CentOS 7.3

datanode

192.168.2.143

hdp143

CentOS 7.3

4. kerberos基本概念:

 Principal(安全个体):被认证的个体,有一个名字和口令

 KDC(key distribution center ) : 是一个网络服务,提供ticket 和临时会话密钥

 Ticket:一个票据,客户用它来向服务器证明自己的身份,包括客户标识、会话密钥、时间戳。

 AS (Authentication Server): 认证服务器

 TGS(Ticket Granting Server): 许可证服务器

 TGT:Ticket-granting Ticket

5. kerberos认证过程:

image.png


6. 集群启用Kerberos认证

装KDC Server

1. 安装一个新的KDC Server(任意一个集群主机,这里hdp141为例)

# yum install krb5-server krb5-libs krb5-workstation

image.png

2. 打开KDC Server的配置文件

# vi /etc/krb5.conf

修改文件中的[realms]部分,将为属性kdc和admin_server设置的默认值“kerberos.example.com”替换成实际KDC server的主机名。在下面的例子中,“kerberos.example.com”被替换成了 “my.kdc.server”。

[realms]
EXAMPLE.COM = {
kdc = my.kdc.server
admin_server = my.kdc.server
}

3. (可选)自定义realms配置(EXAMPLE.COM修改为CESHI.COM,下面例子都为CESHI.COM)

# vi /etc/krb5.conf
[logging]
 default = FILE:/var/log/krb5libs.log
 kdc = FILE:/var/log/krb5kdc.log
 admin_server = FILE:/var/log/kadmind.log
 
[libdefaults]
 default_realm = CESHI.COM
 dns_lookup_realm = false
 dns_lookup_kdc = false
 ticket_lifetime = 24h
 renew_lifetime = 7d
 forwardable = true
 
[realms]
 CESHI.COM = {
  kdc = hdp141
  admin_server = hdp141
 }
 
[domain_realm]
 .vrv.com = CESHI.COM
 vrv.com = CESHI.COM
# vi /var/kerberos/krb5kdc/kdc.conf
[kdcdefaults]
 kdc_ports = 88
 kdc_tcp_ports = 88
 
[realms]
CESHI.COM = {
  #master_key_type = aes256-cts
  acl_file = /var/kerberos/krb5kdc/kadm5.acl
  dict_file = /usr/share/dict/words
  admin_keytab = /var/kerberos/krb5kdc/kadm5.keytab
  supported_enctypes = aes256-cts:normal 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
 }

4.创建Kerberos数据库

创建过程中需要输入master key。

# kdb5_util create -s
Loading random data
Initializing database '/var/kerberos/krb5kdc/principal' for realm 'CESHI.COM',
master key name 'K/M@CESHI.COM'
You will be prompted for the database Master Password.
It is important that you NOT FORGET this password.
Enter KDC database master key: ceshi123456.
Re-enter KDC database master key to verify: ceshi123456.

5.启动KDC

# service krb5kdc start
# chkconfig krb5kdc on
# service kadmin start
# chkconfig kadmin on

6.创建kerberos Admin

 通过创建一个admin principal创建KDC admin,需要输入principal的密码。

# kadmin.local -q "addprinc admin/admin"
Authenticating as principal root/admin@CESHI.COM.COM with password.
WARNING: no policy specified for admin/admin@CESHI.COM.COM; defaulting to no policy
Enter password for principal "admin/admin@CESHI.COM.COM": ceshi123456.
Re-enter password for principal "admin/admin@CESHI.COM.COM": ceshi123456.
Principal "admin/admin@CESHI.COM" created.
"admin/admin@CESHI.COM":ceshi123456.

打开KDC ACL文件,确认admin principal在KDC ACL中拥有权限,若没有对应的域则需要添加。

# vi /var/kerberos/krb5kdc/kadm5.acl
*/admin@VRV.COM *

如果修改了文件kadm5.acl,那么你就必须重启kadmin进程

# service kadmin restart

7.启用Kerberos保护

 安装JCE

必须用官网下载的JCE覆盖本地已有的JCE,否则将缺少供Kerberos使用的加密方式

在Ambari server所在的主机和集群中的所有主机上,根据使用的JDK版本选择合适的JCE策略文件。

• Oracle JDK 1.7:

http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jce-7-

download-432124.html

• Oracle JDK 1.8:

http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jce8-

download-2133166.html

 在Ambari Server所在主机和集群中的所有主机上,添加unlimited security policy JCE jars

到目录$AMBARI_SERVER_JAVA_HOME/jre/lib/security/下。

注意:在所有的主机上,JCE相关的包都必须解压到配置文件/etc/ambari-server/conf/ambari.properties中属性java.home所指定的JDK目录下

# JAVA_HOME=/usr/java/default
# unzip -o -j -q UnlimitedJCEPolicyJDK8.zip -d $JAVA_HOME/jre/lib/security/

重启Ambari Server(ambari server服务器hdp140)

# service ambari-server restart

8.运行Kerberos保护向导

 1. 确认KDC已经安全和正确配置,并且已经在集群的所有主机上配置好JCE。

 2. 登录Ambari Web,打开管理员 > Kerberos

image.png

 3.点击启用Kerberos,启用安装向导,选择条件检查

image.png

 4.提供关于KDC和管理员账号的信息

KDC相关信息请参考配置文件/etc/krb5.conf

image.png



 5.ambari会在集群的主机上安装Kerberos客户端,然后通过测试是否能创建principal,生成keytab和分配Keytab来测试是否能连接KDC

自定义Hadoop使用的Kerberos identities

image.png

 6.确认你的配置。你可以通过页面下载自动创建的包含principalsKeytabsCSV文件。

 7.停止服务image.png

image.png

 8.启用kerberos

Keytabs保存在主机的/etc/security/keytabs目录下。

 9.启动和测试服务image.png

启动和测试服务成功后点击完成以结束Kerberos的启用。


image.png

 10.查看已启用的Kerberos配置

image.png

到这里kerberos安装完成。

高级选项:

为Ambari Server设置Kerberos(可选项)

1. 使用kadmin在你的KDC所在的主机(hdp141)为Ambari Server创建一个principal。(ambari-server为自定义名)

# kadmin.local -q "addprinc -randkey ambari-server@CESHI.COM

2. 为此principal生成一个Keytab

# kadmin.local -q "xst -k ambari.server.keytab ambari-server@CESHI.COM"

3. 将单前目录生成的Keytab拷贝到Ambari Server所在的集群。确定该文件有合适的权限,能够被启动Ambari Server守护进程所访问。

# scp ambari.server.keytab hdp140:/etc/security/keytabs/
# ll /etc/security/keytabs/ambari.server.keytab
-r--r----- 1 root root 530 Dec 18 20:06 /etc/security/keytabs/ambari.server.keytab

4. 停止ambari server

# ambari-server stop

5. 运行setup-security命令,设置JAAS。标红部分为需要设置部分。

A. 选择3,Setup Ambari kerberos JAAS configuration

B. 输入第一步为Ambari Server设置的principal名

C. 输入Ambari principal的Keytab所在路径

# ambari-server setup-security
Using python  /usr/bin/python2
Security setup options...
===========================================================================
Choose one of the following options:
  [1] Enable HTTPS for Ambari server.
  [2] Encrypt passwords stored in ambari.properties file.
  [3] Setup Ambari kerberos JAAS configuration.
  [4] Setup truststore.
  [5] Import certificate to truststore.
===========================================================================
Enter choice, (1-5): 3
Setting up Ambari kerberos JAAS configuration to access secured Hadoop daemons...
Enter ambari server's kerberos principal name (ambari@VRV.COM): ambari-server@VRV.COM
Enter keytab path for ambari server's kerberos principal: /etc/security/keytabs/ambari.server.keytab
Ambari Server 'setup-security' completed successfully.
重启Ambari Server
# ambari-server restart

开始实测:

1.新建测试用户

普通用户需要安装ranger(后面介绍)管理权限。

列出所有用户

# kadmin.local #在kdc服务器上执行
kadmin.local:  listprincs  #//列出所有用户
ambari-server@CESHI.COM
.................
nn/hdp140@CESHI.COM
zookeeper/hdp142@CESHI.COM
zookeeper/hdp143@CESHI.COM

创建测试用户

kadmin.local:  addprinc test
Enter password for principal "test@CESHI.COM": ceshi123456.
Re-enter password for principal "test@CESHI.COM": ceshi123456.
Principal "test@CESHI.COM" created.

 登录验证

# kinit test  #登陆

ceshi123456.

image.png

image.png

退出登陆状态

注销:kdestroy

集群登录与授权(hdfs用户)

未使用kerberos用户认证前执行

# hadoop dfs -ls /

image.png

使用kerberos用户认证

# kinit test  #登陆
Password for test@CESHI.com #ceshi123456.
# hadoop dfs -ls /

image.png

此时test用户默认有查看权限,无目录授权

image.png

 

换到hdfs用户下,初始化hdfs

查看hdfs的Kerberos用户名

# klist -k /etc/security/keytabs/hdfs.headless.keytab
Keytab name: FILE:hdfs.headless.keytab
KVNO Principal
---- --------------------------------------------------------------------------
   1 hdfs-test@CESHI.COM
   1 hdfs-test@CESHI.COM
   1 hdfs-test@CESHI.COM
   1 hdfs-test@CESHI.COM
   1 hdfs-test@CESHI.COM
初始化认证hdfs用户
# kinit -k hdfs-test@CESHI.COM -t /etc/security/keytabs/hdfs.headless.keytab 
创建目录:hadoop fs -mkdir  /test
查看目录属性:

image.png

改变目录属性:hadoop fs -chown test:hdfs  /test

image.png

使用test用户登录

image.png

修改密码和重新生成

#修改密码命令cpw test(KDC server上执行)
# kadmin.local
Authenticating as principal test/admin@CESHI.COM with password.
kadmin.local:  cpw test
Enter password for principal "test1@CESHI.COM": ceshi123
Re-enter password for principal "test1@CESHI.COM": ceshi123
change_password: Principal does not exist while changing password for "test@CESHI.COM".
kadmin.local:  exit

生成新的多用户使用keytab文件

创建keytab文件(生成到当前文件夹下)

案例:将hive和hdfs的keytab集成到同一个keytab文件中

1. 查看所有princs

# kadmin.local
Kadmin.local: listprincs
hbase/hdp143@CESHI.COM"
hdfs-vrvtest@CESHI.COM"
hive/hdp140@CESHI.COM"

2. 添加hdfs的princs的keytab到hdfs-hive.keytab

# kadmin.local 
Kadmin.local: xst -norandkey -k hdfs-hive.keytab hdfs-vrvtest@CESHI.COM

image.png

3. 添加hive的princs的keytab到hdfs-hive.keytab

# kadmin.local 
Kadmin.local: xst -norandkey -k hdfs-hive.keytab hive/hdp140@CESHI.COM

查看生成的hdfs-hive.keytab

image.png

image.png

使用生成的Keytab文件登录

# kinit -k -t hdfs-hive.keytab hive/hdp140@CESHI.COM

image.png


修改租期

 1.修改全局租期

# vi /etc/krb5.conf
[libdefaults]
 default_realm = CESHI.COM
dns_lookup_realm = false  
dns_lookup_kdc = false
ticket_lifetime = 24h  
#ticket 租期时间
renew_lifetime = 7d 
#重新申请时间
frwardable = true

#重新启动

# service krb5kdc restart
# service  kadmin restart

2.手动修改用户租期时间

#查看租期时间
可在kadmin命令行下用getprinc命令查看默认的最大时长,否则时长被限制在24小时,并且无法renew)
# kadmin.local
kadmin.local:getprinc hive/hdp141
Principal: hive/hdp141@CESHI
Expiration date: [never]
Last password change: Mon Dec 18 05:56:57 EST 2017
Password expiration date: [none]
Maximum ticket life: 1 day 00:00:00 #租期时间
Maximum renewable life: 0 days 00:00:00 #重新续租时间
Last modified: Mon Dec 18 05:56:57 EST 2017 (admin/admin@VRV.COM)
Last successful authentication: [never]
Last failed authentication: [never]
Failed password attempts: 0
Number of keys: 8
Key: vno 1, aes256-cts-hmac-sha1-96
Key: vno 1, aes128-cts-hmac-sha1-96
Key: vno 1, des3-cbc-sha1
Key: vno 1, arcfour-hmac
Key: vno 1, camellia256-cts-cmac
Key: vno 1, camellia128-cts-cmac
Key: vno 1, des-hmac-sha1
Key: vno 1, des-cbc-md5
 
#更改租期时间命令(用户使用真实用户替换)
modprinc -maxrenewlife 300days 用户
modprinc -maxlife 300days 用户

#应用例子

modprinc -maxrenewlife 300days hive/hdp141@CESHI.com

image.png

modprinc -maxlife 300days hive/hdp141@CESHI.COM

image.png

退出后,重新启动

# service krb5kdc restart
# service  kadmin restart

3.使用spark任务测试kerberos下的作业提交

1.指定spark用户和密码

# cd /etc/security/keytabs
[root@hdp140 keytabs]# ll
-r--r----- 1 root      root   353 Oct 30 23:54 ambari.server.keytab
-r--r----- 1 hbase     hadoop 313 Oct 30 23:54 hbase.headless.keytab
-r-------- 1 hbase     hadoop 313 Oct 30 23:54 hbase.service.keytab
-r-------- 1 hdfs      hadoop 308 Oct 30 23:54 hdfs.headless.keytab
-r--r----- 1 hive      hadoop 308 Oct 30 23:54 hive.service.keytab
-r-------- 1 hdfs      hadoop 298 Oct 30 23:54 nn.service.keytab
-r--r----- 1 ambari-qa hadoop 333 Oct 30 23:54 smokeuser.headless.keytab
-r-------- 1 spark     hadoop 313 Oct 30 23:54 spark.headless.keytab
-r--r----- 1 root      hadoop 308 Oct 30 23:54 spnego.service.keytab
# klist -k spark.headless.keytab
Keytab name: FILE:spark.headless.keytab
KVNO Principal
---- --------------------------------------------------------------------------
   1 spark-test@CESHI.COM
   1 spark-test@CESHI.COM
   1 spark-test@CESHI.COM
   1 spark-test@CESHI.COM
   1 spark-test@CESHI.COM
 
# kinit -k spark-vrvtest@VRV.COM -t spark.headless.keytab
#指定spark用户
[root@hdp140 keytabs]# klist
Ticket cache: FILE:/tmp/krb5cc_0
Default principal: spark-vrvtest@VRV.COM
 
Valid starting       Expires              Service principal
10/31/2017 01:08:56  11/01/2017 01:08:56  krbtgt/VRV.COM@VRV.COM

上传spark文件到opt

# hdfs dfs -mkdir -p /tmp/sparkwordcount/
# hdfs dfs -mkdir -p /tmp/sparkwordcount/input
# hdfs dfs -put /opt/sparkwordcountinput.txt /tmp/sparkwordcount/input
# hdfs dfs -put /opt/spark_word_count.jar  /tmp/sparkwordcount/

#spark测试文件

sparkwordcountinput.txt  spark_word_count.jar

spark命令提交任务

 # spark-submit \
  --class com.vrv.bigdata.ml.DataExtract2 \
  --master yarn \
  --deploy-mode cluster \
  --principal spark-test@CESHI.COM \
  --keytab /etc/security/keytabs/spark.headless.keytab \
  hdfs://hdp140:8020/tmp/sparkwordcount/spark_word_count.jar \
  hdfs://hdp140:8020/tmp/sparkwordcount/input \
  hdfs://hdp140:8020/tmp/sparkwordcount/output/spark_work_count
17/10/31 01:15:28 INFO Client:
 client token: Token { kind: YARN_CLIENT_TOKEN, service:  }
 diagnostics: N/A
 ApplicationMaster host: 192.168.2.143
 ApplicationMaster RPC port: 0
 queue: default
 start time: 1509383715631
 final status: SUCCEEDED
 tracking URL: http://hdp141:8088/proxy/application_1509379053332_0014/
 user: spark
17/10/31 01:15:28 INFO ShutdownHookManager: Shutdown hook called
17/10/31 01:15:28 INFO ShutdownHookManager: Deleting directory /tmp/spark-40e868df-ca58-4389-b20c-03d2717516cc

image.png

image.png

image.png


疑难问题1:

Received Exception while testing connectivity to the KDC: Algorithm AES256 not enabled
**** Host: hdp261:88 (TCP)
java.lang.IllegalArgumentException: Algorithm AES256 not enabled
at sun.security.krb5.EncryptionKey.<init>(EncryptionKey.java:286)
at javax.security.auth.kerberos.KeyImpl.<init>(KeyImpl.java

解决:

1. 在Ambari server所在的主机和集群中的所有主机上,根据使用的JDK版本选择合适的JCE策略文件。
• Oracle JDK 1.7:
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jce-7-
download-432124.html
• Oracle JDK 1.8:
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jce8-
download-2133166.html

疑难问题2:

org.apache.hadoop.security.authentication.client.AuthenticationException: GSSException: Defective token detected (Mechanism level: GSSHeader did not find the right tag)

解决:

# kinit guest
Password for guest@CESHI.COM: ceshi123456.
 
# klist
Ticket cache: FILE:/tmp/krb5cc_0
Default principal: guest@CESHI.COM
 
Valid starting       Expires              Service principal
11/28/2017 18:30:48  11/29/2017 18:30:48  krbtgt/CESHI.COM@CESHI.COM
11/28/2017 18:31:09  11/29/2017 18:30:48  HTTP/hdp140@
11/28/2017 18:31:09  11/29/2017 18:30:48  HTTP/hdp140@CESHI.COM

参考:

http://blog.csdn.net/wulantian/article/details/42418231

http://book.51cto.com/art/200907/140533.htm


实战到此结束。后续再更新elasticsearcn安全实战。


总结:

1. Hadoop集群节点数多,配置和维护一个使用kerberos系统高性能,稳定的hadoop集群难度非常高。

2. Hadoop中的hdfs是一个文件系统,用户的认证和授权比较复杂,难度不低于linux系统的用户和组管理。

加上kerberos后,用户和用户组的管理更加复杂,通常一个合适的用户不能访问hdfs上的文件。 

3. Hadoop加上kerberos后,通常原来的用户和文件,可能都失效导致数据流失。