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クラスターレベルでのPodセキュリティの標準の適用

Podセキュリティアドミッション(PSA)は、ベータへ進み、v1.23以降でデフォルトで有効になっています。 Podセキュリティアドミッションは、Podが作成される際に、Podセキュリティの標準の適用の認可を制御するものです。 このチュートリアルでは、クラスター内の全ての名前空間に標準設定を適用することで、クラスターレベルでbaseline Podセキュリティの標準を強制する方法を示します。

Podセキュリティの標準を特定の名前空間に適用するには、名前空間レベルでのPodセキュリティの標準の適用を参照してください。

v1.28以外のKubernetesバージョンを実行している場合は、そのバージョンのドキュメントを確認してください。

始める前に

ワークステーションに以下をインストールしてください:

このチュートリアルでは、完全な制御下にあるKubernetesクラスターの何を設定できるかをデモンストレーションします。 コントロールプレーンを設定できない管理されたクラスターのPodセキュリティアドミッションに対しての設定方法を知りたいのであれば、名前空間レベルでのPodセキュリティの標準の適用を参照してください。

適用する正しいPodセキュリティの標準の選択

Podのセキュリティアドミッションは、以下のモードでビルトインのPodセキュリティの標準の適用を促します: enforceauditwarn。 設定に最適なPodセキュリティの標準を選択するにあたって助けになる情報を収集するために、以下を行ってください:

  1. Podセキュリティの標準を適用していないクラスターを作成します:

    kind create cluster --name psa-wo-cluster-pss
    

    出力は次のようになります:

    Creating cluster "psa-wo-cluster-pss" ...
    ✓ Ensuring node image (kindest/node:v1.28.0) 🖼
    ✓ Preparing nodes 📦
    ✓ Writing configuration 📜
    ✓ Starting control-plane 🕹️
    ✓ Installing CNI 🔌
    ✓ Installing StorageClass 💾
    Set kubectl context to "kind-psa-wo-cluster-pss"
    You can now use your cluster with:
    
    kubectl cluster-info --context kind-psa-wo-cluster-pss
    
    Thanks for using kind! 😊
    
  2. kubectl contextを新しいクラスターにセットします:

    kubectl cluster-info --context kind-psa-wo-cluster-pss
    

    出力は次のようになります:

    Kubernetes control plane is running at https://127.0.0.1:61350
    
    CoreDNS is running at https://127.0.0.1:61350/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy
    
    To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.
    
  3. クラスター内の名前空間の一覧を取得します:

    kubectl get ns
    

    出力は次のようになります:

    NAME                 STATUS   AGE
    default              Active   9m30s
    kube-node-lease      Active   9m32s
    kube-public          Active   9m32s
    kube-system          Active   9m32s
    local-path-storage   Active   9m26s
    
  4. 異なるPodセキュリティの標準が適用されたときに何が起きるかを理解するために、-dry-run=serverを使います:

    1. privileged

      kubectl label --dry-run=server --overwrite ns --all \
      pod-security.kubernetes.io/enforce=privileged
      

      出力は次のようになります:

      namespace/default labeled
      namespace/kube-node-lease labeled
      namespace/kube-public labeled
      namespace/kube-system labeled
      namespace/local-path-storage labeled
      
    2. baseline

      kubectl label --dry-run=server --overwrite ns --all \
      pod-security.kubernetes.io/enforce=baseline
      

      出力は次のようになります:

      namespace/default labeled
      namespace/kube-node-lease labeled
      namespace/kube-public labeled
      Warning: existing pods in namespace "kube-system" violate the new PodSecurity enforce level "baseline:latest"
      Warning: etcd-psa-wo-cluster-pss-control-plane (and 3 other pods): host namespaces, hostPath volumes
      Warning: kindnet-vzj42: non-default capabilities, host namespaces, hostPath volumes
      Warning: kube-proxy-m6hwf: host namespaces, hostPath volumes, privileged
      namespace/kube-system labeled
      namespace/local-path-storage labeled
      
    3. restricted

      kubectl label --dry-run=server --overwrite ns --all \
      pod-security.kubernetes.io/enforce=restricted
      

      出力は次のようになります:

      namespace/default labeled
      namespace/kube-node-lease labeled
      namespace/kube-public labeled
      Warning: existing pods in namespace "kube-system" violate the new PodSecurity enforce level "restricted:latest"
      Warning: coredns-7bb9c7b568-hsptc (and 1 other pod): unrestricted capabilities, runAsNonRoot != true, seccompProfile
      Warning: etcd-psa-wo-cluster-pss-control-plane (and 3 other pods): host namespaces, hostPath volumes, allowPrivilegeEscalation != false, unrestricted capabilities, restricted volume types, runAsNonRoot != true
      Warning: kindnet-vzj42: non-default capabilities, host namespaces, hostPath volumes, allowPrivilegeEscalation != false, unrestricted capabilities, restricted volume types, runAsNonRoot != true, seccompProfile
      Warning: kube-proxy-m6hwf: host namespaces, hostPath volumes, privileged, allowPrivilegeEscalation != false, unrestricted capabilities, restricted volume types, runAsNonRoot != true, seccompProfile
      namespace/kube-system labeled
      Warning: existing pods in namespace "local-path-storage" violate the new PodSecurity enforce level "restricted:latest"
      Warning: local-path-provisioner-d6d9f7ffc-lw9lh: allowPrivilegeEscalation != false, unrestricted capabilities, runAsNonRoot != true, seccompProfile
      namespace/local-path-storage labeled
      

この出力から、privileged Podセキュリティの標準を適用すると、名前空間のどれにも警告が示されないことに気付くでしょう。 これに対し、baselinerestrictの標準ではどちらも、とりわけkube-system名前空間に対して警告が示されています。

モード、バージョン、標準のセット

このセクションでは、latestバージョンに以下のPodセキュリティの標準を適用します:

  • enforceモードでbaseline標準。
  • warnおよびauditモードでrestricted標準。

baseline Podセキュリティの標準は、免除リストを短く保てて、かつ既知の特権昇格を防ぐような、利便性のある中庸を提供します。

加えて、kube-system内の失敗からPodを守るために、適用されるPodセキュリティの標準の対象から名前空間を免除します。

環境にPodセキュリティアドミッションを実装する際には、以下の点を考慮してください:

  1. クラスターに適用されるリスク状況に基づくと、restrictedのようにより厳格なPodセキュリティの標準のほうが、より良い選択肢かもしれません。

  2. kube-ssytem名前空間の免除は、Podがその名前空間でprivilegedとして実行するのを許容することになります。 実世界で使うにあたっては、以下の最小権限の原則に従ってkube-systemへのアクセスを制限する厳格なRBACポリシーを適用することを、Kubernetesプロジェクトは強く推奨します。 上記の標準を実装するには、次のようにします:

  3. 目的のPodセキュリティの標準を実装するために、Podセキュリティアドミッションコントローラーで利用可能な設定ファイルを作成します:

    mkdir -p /tmp/pss
    cat <<EOF > /tmp/pss/cluster-level-pss.yaml
    apiVersion: apiserver.config.k8s.io/v1
    kind: AdmissionConfiguration
    plugins:
    - name: PodSecurity
      configuration:
        apiVersion: pod-security.admission.config.k8s.io/v1
        kind: PodSecurityConfiguration
        defaults:
          enforce: "baseline"
          enforce-version: "latest"
          audit: "restricted"
          audit-version: "latest"
          warn: "restricted"
          warn-version: "latest"
        exemptions:
          usernames: []
          runtimeClasses: []
          namespaces: [kube-system]
    EOF
    
  4. クラスターの作成中にこのファイルを取り込むAPIサーバーを設定します:

    cat <<EOF > /tmp/pss/cluster-config.yaml
    kind: Cluster
    apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4
    nodes:
    - role: control-plane
      kubeadmConfigPatches:
      - |
        kind: ClusterConfiguration
        apiServer:
            extraArgs:
              admission-control-config-file: /etc/config/cluster-level-pss.yaml
            extraVolumes:
              - name: accf
                hostPath: /etc/config
                mountPath: /etc/config
                readOnly: false
                pathType: "DirectoryOrCreate"
      extraMounts:
      - hostPath: /tmp/pss
        containerPath: /etc/config
        # optional: if set, the mount is read-only.
        # default false
        readOnly: false
        # optional: if set, the mount needs SELinux relabeling.
        # default false
        selinuxRelabel: false
        # optional: set propagation mode (None, HostToContainer or Bidirectional)
        # see https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes/#mount-propagation
        # default None
        propagation: None
    EOF
    
  5. 目的のPodセキュリティの標準を適用するために、Podセキュリティアドミッションを使うクラスターを作成します:

    kind create cluster --name psa-with-cluster-pss --config /tmp/pss/cluster-config.yaml
    

    出力は次のようになります:

    Creating cluster "psa-with-cluster-pss" ...
     ✓ Ensuring node image (kindest/node:v1.28.0) 🖼
     ✓ Preparing nodes 📦
     ✓ Writing configuration 📜
     ✓ Starting control-plane 🕹️
     ✓ Installing CNI 🔌
     ✓ Installing StorageClass 💾
    Set kubectl context to "kind-psa-with-cluster-pss"
    You can now use your cluster with:
    
    kubectl cluster-info --context kind-psa-with-cluster-pss
    
    Have a question, bug, or feature request? Let us know! https://kind.sigs.k8s.io/#community 🙂
    
  6. kubectlをこのクラスターに向けます:

    kubectl cluster-info --context kind-psa-with-cluster-pss
    

    出力は次のようになります:

    Kubernetes control plane is running at https://127.0.0.1:63855
    CoreDNS is running at https://127.0.0.1:63855/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy
    
    To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.
    
  7. デフォルトの名前空間にPodを作成します:

    kubectl apply -f https://k8s.io/examples/security/example-baseline-pod.yaml
    

    Podは正常に開始されますが、出力には警告が含まれます:

    Warning: would violate PodSecurity "restricted:latest": allowPrivilegeEscalation != false (container "nginx" must set securityContext.allowPrivilegeEscalation=false), unrestricted capabilities (container "nginx" must set securityContext.capabilities.drop=["ALL"]), runAsNonRoot != true (pod or container "nginx" must set securityContext.runAsNonRoot=true), seccompProfile (pod or container "nginx" must set securityContext.seccompProfile.type to "RuntimeDefault" or "Localhost")
    pod/nginx created
    

後片付け

では、上記で作成したクラスターを、以下のコマンドを実行して削除します:

kind delete cluster --name psa-with-cluster-pss
kind delete cluster --name psa-wo-cluster-pss

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