详解Linux运维工程师高级篇（大数据安全方向）

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详解linux运维工程师高级篇（大数据安全方向）

　　hadoop安全目录：

• 　　kerberos（已发布）
  
• 　　elasticsearch（已发布）http://blog.运维网.com/chenhao6/2113873
  
• 　　knox
  
• 　　oozie
  
• 　　ranger
  
• 　　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

　　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：

　　
　　

　　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　　
　　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
　　
　　 3.点击启用Kerberos，启用安装向导，选择条件检查

　　
　　 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
　　
　　

　　 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

　　 6.确认你的配置。你可以通过页面下载自动创建的包含principals和Keytabs的CSV文件。
　　 7.停止服务
　　
　　 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
　　启动和测试服务成功后点击完成以结束Kerberos的启用。
　　

　　
　　 10.查看已启用的Kerberos配置
　　
　　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.

　　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 /

　　使用kerberos用户认证
# kinit test  #登陆
Password for test@CESHI.com #ceshi123456.
# hadoop dfs -ls /　　
　　此时test用户默认有查看权限，无目录授权
　　
　　
　　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：

　　改变目录属性：hadoop fs -chown test:hdfs  /test
　　
　　使用test用户登录
　　
　　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

　　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文件登录
# 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　　
modprinc -maxlife 300days hive/hdp141@CESHI.COM　　
　　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

　　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.(EncryptionKey.java:286)
at javax.security.auth.kerberos.KeyImpl.(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.运维网.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。