CDH6.3.2之Kerberos安全认证（二）

原创

mob604756ebed9f 2021-03-14 10:31:57 ©著作权

文章标签 java 文章分类 Java 后端开发

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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。

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Kerberos认证原理

CDH6.3.2之Kerberos安全认证（二）_java

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。

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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 wellincludedir /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

*/admin@EXAMPLE.COM     *

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

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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

CDH6.3.2之Kerberos安全认证（二）_java_02

7.等待导入KDC

CDH6.3.2之Kerberos安全认证（二）_java_03

8.重启集群

CDH6.3.2之Kerberos安全认证（二）_java_04

9.完毕

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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/hdfs@EXAMPLE.COM"

2.用户认证，执行以下命令，并输入密码，完成认证

kinit hdfs/hdfs@EXAMPLE.COM

查看当前认证状态

$ klist 
Ticket cache: FILE:/tmp/krb5cc_0Default principal: hdfs/hdfs@EXAMPLE.COM
Valid starting       Expires              Service principal11/05/2020 14:29:23  11/06/2020 14:29:23  krbtgt/EXAMPLE.COM@EXAMPLE.COM  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/hdfs@EXAMPLE.COM"

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 /tmpdrwxr-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/hadoop102.example.com@EXAMPLE.COM"
Connecting to jdbc:hive2://hadoop102.example.com:10000/;principal=hive/hadoop102.example.com@EXAMPLE.COM20/11/05 14:42:57 [main]: ERROR transport.TSaslTransport: SASL negotiation failurejavax.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/hadoop102.example.com@EXAMPLE.COM"
Connecting to jdbc:hive2://hadoop102.example.com:10000/;principal=hive/hadoop102.example.com@EXAMPLE.COMConnected to: Apache Hive (version 2.1.1-cdh6.3.2)Driver: Hive JDBC (version 2.1.1-cdh6.3.2)Transaction isolation: TRANSACTION_REPEATABLE_READBeeline version 2.1.1-cdh6.3.2 by Apache Hive0: jdbc:hive2://hadoop102.example.com:10000/>