詳解Linux運維工程師高級篇（大數據安全方向）

詳解linux運維工程師高級篇（大數據安全方向）

hadoop安全目錄：

1. kerberos（已發布）

2. elasticsearch（已發布）https://blog.51cto.com/chenhao6/2113873

3. knox

4. oozie

5. ranger

6. apache sentry
   

簡介：

       從運維青銅到運維白銀再到運維黃金，這里就要牽扯到方向問題也就是裝備，根據自己的愛好，每個人都應該選擇一個適合自己和喜歡自己的一個職業技術方向，如：大數據安全，開發運維，云計算運維等等。而掌握的越多前言技術也就是更多的裝備，才能更好的在it行業混下去，畢竟it技術更新太快，初級篇和中級篇前面已介紹。

初級篇：詳解Linux運維工程師入門必備技能（青銅）

中級篇：詳解Linux運維工程師打怪升級篇（白銀）

現在給大家介紹大數據安全的正式面目：

1.大數據基本組件

2. Hadoop安全背景

? 共享集群

? 按照業務或應用的規則劃分資源隊列，并分配給

特定用戶

? HDFS上存放各種數據，包括公共的、機密的

? 安全認證：確保某個用戶是自己聲稱的那個用戶

? 安全授權：確保某個用戶只能做他允許的那些操作

3. 設備說明

4. kerberos基本概念：

? Principal(安全個體)：被認證的個體，有一個名字和口令

? KDC(key distribution center ) : 是一個網絡服務，提供ticket 和臨時會話密鑰

? Ticket：一個票據，客戶用它來向服務器證明自己的身份，包括客戶標識、會話密鑰、時間戳。

? AS (Authentication Server)： 認證服務器

? TGS(Ticket Granting Server)： 許可證服務器

? TGT：Ticket-granting Ticket

5. kerberos認證過程：

6. 集群啟用Kerberos認證

裝KDC Server

1. 安裝一個新的KDC Server（任意一個集群主機，這里hdp141為例）

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

2. 打開KDC Server的配置文件

# vi /etc/krb5.conf

修改文件中的[realms]部分，將為屬性kdc和admin_server設置的默認值“kerberos.example.com”替換成實際KDC server的主機名。在下面的例子中，“kerberos.example.com”被替換成了 “my.kdc.server”。

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

3. （可選）自定義realms配置（EXAMPLE.COM修改為CESHI.COM，下面例子都為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.創建Kerberos數據庫

創建過程中需要輸入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.啟動KDC

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

6.創建kerberos Admin

 通過創建一個admin principal創建KDC admin，需要輸入principal的密碼。

# 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.

打開KDC ACL文件，確認admin principal在KDC ACL中擁有權限，若沒有對應的域則需要添加。

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

如果修改了文件kadm5.acl，那么你就必須重啟kadmin進程

# service kadmin restart

7.啟用Kerberos保護

 安裝JCE

必須用官網下載的JCE覆蓋本地已有的JCE，否則將缺少供Kerberos使用的加密方式

在Ambari server所在的主機和集群中的所有主機上，根據使用的JDK版本選擇合適的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所在主機和集群中的所有主機上，添加unlimited security policy JCE jars

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

注意：在所有的主機上，JCE相關的包都必須解壓到配置文件/etc/ambari-server/conf/ambari.properties中屬性java.home所指定的JDK目錄下

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

重啟Ambari Server（ambari server服務器hdp140）

# service ambari-server restart

8.運行Kerberos保護向導

 1. 確認KDC已經安全和正確配置，并且已經在集群的所有主機上配置好JCE。

 2. 登錄Ambari Web，打開管理員 > Kerberos

 3.點擊啟用Kerberos，啟用安裝向導，選擇條件檢查

 4.提供關于KDC和管理員賬號的信息

KDC相關信息請參考配置文件/etc/krb5.conf

 5.ambari會在集群的主機上安裝Kerberos客戶端，然后通過測試是否能創建principal，生成keytab和分配Keytab來測試是否能連接KDC。

自定義Hadoop使用的Kerberos identities

 6.確認你的配置。你可以通過頁面下載自動創建的包含principals和Keytabs的CSV文件。

 7.停止服務

 8.啟用kerberos

Keytabs保存在主機的/etc/security/keytabs目錄下。

 9.啟動和測試服務

啟動和測試服務成功后點擊完成以結束Kerberos的啟用。

 10.查看已啟用的Kerberos配置

到這里kerberos安裝完成。

高級選項：

為Ambari Server設置Kerberos(可選項)

1. 使用kadmin在你的KDC所在的主機(hdp141)為Ambari Server創建一個principal。(ambari-server為自定義名)

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

2. 為此principal生成一個Keytab

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

3. 將單前目錄生成的Keytab拷貝到Ambari Server所在的集群。確定該文件有合適的權限，能夠被啟動Ambari Server守護進程所訪問。

# 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. 運行setup-security命令，設置JAAS。標紅部分為需要設置部分。

A. 選擇3，Setup Ambari kerberos JAAS configuration

B. 輸入第一步為Ambari Server設置的principal名

C. 輸入Ambari principal的Keytab所在路徑

# 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.
重啟Ambari Server
# ambari-server restart

開始實測：

1.新建測試用戶

普通用戶需要安裝ranger（后面介紹）管理權限。

列出所有用戶

# kadmin.local #在kdc服務器上執行
kadmin.local:  listprincs  #//列出所有用戶
ambari-server@CESHI.COM
.................
nn/hdp140@CESHI.COM
zookeeper/hdp142@CESHI.COM
zookeeper/hdp143@CESHI.COM

創建測試用戶

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.

 登錄驗證

# kinit test  #登陸

ceshi123456.

退出登陸狀態

注銷：kdestroy

集群登錄與授權(hdfs用戶)

未使用kerberos用戶認證前執行

# hadoop dfs -ls /

使用kerberos用戶認證

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

此時test用戶默認有查看權限，無目錄授權

換到hdfs用戶下,初始化hdfs

查看hdfs的Kerberos用戶名

# 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
初始化認證hdfs用戶
# kinit -k hdfs-test@CESHI.COM -t /etc/security/keytabs/hdfs.headless.keytab 
創建目錄：hadoop fs -mkdir  /test
查看目錄屬性：

改變目錄屬性：hadoop fs -chown test:hdfs  /test

使用test用戶登錄

修改密碼和重新生成

#修改密碼命令cpw test（KDC server上執行）
# 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

生成新的多用戶使用keytab文件

創建keytab文件(生成到當前文件夾下)

案例：將hive和hdfs的keytab集成到同一個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

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

使用生成的Keytab文件登錄

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

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 租期時間
renew_lifetime = 7d 
#重新申請時間
frwardable = true

#重新啟動

# service krb5kdc restart
# service  kadmin restart

2.手動修改用戶租期時間

#查看租期時間
可在kadmin命令行下用getprinc命令查看默認的最大時長，否則時長被限制在24小時，并且無法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 #租期時間
Maximum renewable life: 0 days 00:00:00 #重新續租時間
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
 
#更改租期時間命令（用戶使用真實用戶替換）
modprinc -maxrenewlife 300days 用戶
modprinc -maxlife 300days 用戶

#應用例子

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

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

退出后，重新啟動

# service krb5kdc restart
# service  kadmin restart

3.使用spark任務測試kerberos下的作業提交

1.指定spark用戶和密碼

# 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用戶
[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

上傳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測試文件

sparkwordcountinput.txt  spark_word_count.jar

spark命令提交任務

 # 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

疑難問題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

解決：

1. 在Ambari server所在的主機和集群中的所有主機上，根據使用的JDK版本選擇合適的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

疑難問題2：

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

解決：

# 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

參考：

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

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

實戰到此結束。后續再更新elasticsearcn安全實戰。

總結：

1. Hadoop集群節點數多，配置和維護一個使用kerberos系統高性能，穩定的hadoop集群難度非常高。

2. Hadoop中的hdfs是一個文件系統，用戶的認證和授權比較復雜，難度不低于linux系統的用戶和組管理。

加上kerberos后，用戶和用戶組的管理更加復雜，通常一個合適的用戶不能訪問hdfs上的文件。 

3. Hadoop加上kerberos后，通常原來的用戶和文件，可能都失效導致數據流失。