服务帐户

本页面介绍 Kubernetes 中的 ServiceAccount 对象，提供有关服务帐户工作原理、用例、限制、替代方案以及其他指南资源链接的信息。

什么是服务帐户？

服务帐户是一种非人类帐户类型，在 Kubernetes 中，它在 Kubernetes 集群中提供独特的身份。应用程序 Pod、系统组件以及集群内外实体可以使用特定 ServiceAccount 的凭据来标识为该 ServiceAccount。此身份在各种情况下都很有用，包括向 API 服务器进行身份验证或实施基于身份的安全策略。

服务帐户作为 ServiceAccount 对象存在于 API 服务器中。服务帐户具有以下属性

• 命名空间：每个服务帐户都绑定到 Kubernetes 命名空间。每个命名空间在创建时都会获得一个 default ServiceAccount。

• 轻量级：服务帐户存在于集群中，并在 Kubernetes API 中定义。您可以快速创建服务帐户以启用特定任务。

• 可移植性：复杂容器化工作负载的配置包可能包含系统组件的服务帐户定义。服务帐户的轻量级特性和命名空间身份使配置具有可移植性。

服务帐户不同于用户帐户，后者是集群中经过身份验证的人类用户。默认情况下，Kubernetes API 服务器中不存在用户帐户；相反，API 服务器将用户身份视为不透明数据。您可以使用多种方法以用户帐户身份进行身份验证。某些 Kubernetes 发行版可能会添加自定义扩展 API 以在 API 服务器中表示用户帐户。

默认服务帐户

创建集群时，Kubernetes 会自动为集群中的每个命名空间创建一个名为 default 的 ServiceAccount 对象。每个命名空间中的 default 服务帐户默认情况下除了 Kubernetes 授予所有经过身份验证的主体的 默认 API 发现权限（如果启用了基于角色的访问控制 (RBAC)）之外，不会获得任何权限。如果您删除命名空间中的 default ServiceAccount 对象，控制平面 会将其替换为新的。

如果您在命名空间中部署 Pod，并且您没有 手动将 ServiceAccount 分配给 Pod，Kubernetes 会将该命名空间的 default ServiceAccount 分配给 Pod。

Kubernetes 服务帐户的用例

作为一般准则，您可以在以下情况下使用服务帐户来提供身份

• 您的 Pod 需要与 Kubernetes API 服务器通信，例如在以下情况下
  • 提供对存储在 Secret 中的敏感信息的只读访问权限。
  • 授予跨命名空间访问权限，例如允许 example 命名空间中的 Pod 读取、列出和监视 kube-node-lease 命名空间中的 Lease 对象。
• 您的 Pod 需要与外部服务通信。例如，工作负载 Pod 需要商业云 API 的身份，并且商业提供商允许配置合适的信任关系。
• 使用 imagePullSecret 向私有镜像仓库进行身份验证.
• 外部服务需要与 Kubernetes API 服务器通信。例如，作为 CI/CD 管道的一部分向集群进行身份验证。
• 您在集群中使用第三方安全软件，该软件依赖于不同 Pod 的 ServiceAccount 身份将这些 Pod 分组到不同的上下文中。

如何使用服务帐户

要使用 Kubernetes 服务帐户，您需要执行以下操作

1. 使用 Kubernetes 客户端（如 kubectl）或定义对象的清单创建 ServiceAccount 对象。

2. 使用授权机制（如 RBAC）向 ServiceAccount 对象授予权限。

3. 在 Pod 创建期间将 ServiceAccount 对象分配给 Pod。

   如果您使用的是来自外部服务的身份，请检索 ServiceAccount 令牌，并从该服务使用它。

有关说明，请参阅为 Pod 配置服务帐户。

向 ServiceAccount 授予权限

您可以使用内置的 Kubernetes 基于角色的访问控制 (RBAC) 机制来授予每个服务帐户所需的最小权限。您创建一个授予访问权限的*角色*，然后将该角色*绑定*到您的 ServiceAccount。RBAC 允许您定义一组最小权限，以便服务帐户权限遵循最小权限原则。使用该服务帐户的 Pod 不会获得超出其正常运行所需权限的更多权限。

有关说明，请参阅ServiceAccount 权限。

使用 ServiceAccount 进行跨命名空间访问

您可以使用 RBAC 允许一个命名空间中的服务帐户对集群中不同命名空间中的资源执行操作。例如，假设您在 dev 命名空间中有一个服务帐户和 Pod，并且您希望您的 Pod 能够看到 maintenance 命名空间中运行的 Job。您可以创建一个 Role 对象，该对象授予列出 Job 对象的权限。然后，您将在 maintenance 命名空间中创建一个 RoleBinding 对象，以将 Role 绑定到 ServiceAccount 对象。现在，dev 命名空间中的 Pod 可以使用该服务帐户列出 maintenance 命名空间中的 Job 对象。

将 ServiceAccount 分配给 Pod

要将 ServiceAccount 分配给 Pod，您需要在 Pod 规范中设置 spec.serviceAccountName 字段。然后，Kubernetes 会自动将该 ServiceAccount 的凭据提供给 Pod。在 v1.22 及更高版本中，Kubernetes 使用 TokenRequest API 获取一个短期、**自动轮换**的令牌，并将该令牌作为 projected volume 挂载。

默认情况下，Kubernetes 会向 Pod 提供分配的 ServiceAccount 的凭据，无论是 default ServiceAccount 还是您指定的自定义 ServiceAccount。

要防止 Kubernetes 自动注入指定 ServiceAccount 或 default ServiceAccount 的凭据，请在 Pod 规范中将 automountServiceAccountToken 字段设置为 false。

在低于 1.22 的版本中，Kubernetes 会将一个长期、静态的令牌作为 Secret 提供给 Pod。

手动检索 ServiceAccount 凭据

如果您需要 ServiceAccount 的凭据以挂载到非标准位置，或者用于非 API 服务器的受众，请使用以下方法之一

• TokenRequest API（推荐）：从您自己的*应用程序代码*中请求短期服务帐户令牌。令牌会自动过期，并且可以在过期时轮换。如果您有一个不了解 Kubernetes 的旧应用程序，您可以在同一个 Pod 中使用 sidecar 容器来获取这些令牌，并使它们可供应用程序工作负载使用。
• 令牌卷投影（也推荐）：在 Kubernetes v1.20 及更高版本中，使用 Pod 规范告诉 kubelet 将服务帐户令牌作为*projected volume*添加到 Pod 中。Projected token 会自动过期，并且 kubelet 会在过期之前轮换令牌。
• 服务帐户令牌 Secret（不推荐）：您可以将服务帐户令牌作为 Kubernetes Secret 挂载到 Pod 中。这些令牌不会过期，也不会轮换。在 v1.24 之前的版本中，会自动为每个服务帐户创建一个永久令牌。不再推荐使用此方法，尤其是在规模较大的情况下，因为静态、长期凭据存在风险。LegacyServiceAccountTokenNoAutoGeneration 功能门控（从 Kubernetes v1.24 到 v1.26 默认启用）阻止 Kubernetes 自动为 ServiceAccount 创建这些令牌。该功能门控在 v1.27 中被移除，因为它已升级为 GA 状态；您仍然可以手动创建无限期服务帐户令牌，但应考虑安全隐患。

限制对 Secret 的访问

Kubernetes 提供了一个名为kubernetes.io/enforce-mountable-secrets的注释，您可以将其添加到您的 ServiceAccount 中。应用此注释后，ServiceAccount 的 Secret 只能挂载到指定类型的资源上，从而增强集群的安全态势。

您可以使用清单将注释添加到 ServiceAccount

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  annotations:
    kubernetes.io/enforce-mountable-secrets: "true"
  name: my-serviceaccount
  namespace: my-namespace

当此注释设置为“true”时，Kubernetes 控制平面会确保此 ServiceAccount 中的 Secret 受到某些挂载限制。

1. 作为卷挂载到 Pod 中的每个 Secret 的名称必须出现在 Pod 的 ServiceAccount 的secrets字段中。
2. 在 Pod 中使用envFrom引用的每个 Secret 的名称也必须出现在 Pod 的 ServiceAccount 的secrets字段中。
3. 在 Pod 中使用imagePullSecrets引用的每个 Secret 的名称也必须出现在 Pod 的 ServiceAccount 的secrets字段中。

通过理解和实施这些限制，集群管理员可以维护更严格的安全配置文件，并确保只有适当的资源才能访问 Secret。

验证服务帐户凭据

ServiceAccount 使用签名的JSON Web 令牌 (JWT) 向 Kubernetes API 服务器以及存在信任关系的任何其他系统进行身份验证。根据令牌的颁发方式（使用TokenRequest限时或使用带有 Secret 的旧机制），ServiceAccount 令牌还可能具有到期时间、受众以及令牌开始生效的时间。当充当 ServiceAccount 的客户端尝试与 Kubernetes API 服务器通信时，客户端会在 HTTP 请求中包含一个Authorization: Bearer <token>标头。API 服务器按如下方式检查该 Bearer 令牌的有效性

1. 检查令牌签名。
2. 检查令牌是否已过期。
3. 检查令牌声明中的对象引用当前是否有效。
4. 检查令牌当前是否有效。
5. 检查受众声明。

TokenRequest API 为 ServiceAccount 生成绑定令牌。此绑定链接到充当该 ServiceAccount 的客户端（例如 Pod）的生命周期。有关绑定 Pod 服务帐户令牌的 JWT 架构和有效负载的示例，请参阅令牌卷投影。

对于使用TokenRequest API 颁发的令牌，API 服务器还会检查使用 ServiceAccount 的特定对象引用是否存在，方法是通过该对象的唯一 ID进行匹配。对于作为 Secret 挂载到 Pod 中的旧令牌，API 服务器会根据 Secret 检查令牌。

有关身份验证过程的更多信息，请参阅身份验证。

在您自己的代码中验证服务帐户凭据

如果您自己的服务需要验证 Kubernetes 服务帐户凭据，则可以使用以下方法

• TokenReview API（推荐）
• OIDC 发现

Kubernetes 项目建议您使用 TokenReview API，因为此方法会在删除绑定到 API 对象（例如 Secret、ServiceAccount、Pod 或节点）的令牌时使这些令牌失效。例如，如果您删除包含投影 ServiceAccount 令牌的 Pod，则集群会立即使该令牌失效，并且 TokenReview 会立即失败。如果您改用 OIDC 验证，则您的客户端会继续将令牌视为有效，直到令牌到达其到期时间戳。

您的应用程序应始终定义其接受的受众，并应检查令牌的受众是否与应用程序预期的受众相匹配。这有助于最大限度地减少令牌的范围，以便它只能在您的应用程序中使用，而不能在其他任何地方使用。

替代方案

• 使用其他机制颁发您自己的令牌，然后使用Webhook 令牌身份验证通过您自己的验证服务验证 Bearer 令牌。
• 为 Pod 提供您自己的身份。

  • 使用 SPIFFE CSI 驱动程序插件将 SPIFFE SVID 作为 X.509 证书对提供给 Pod.

    🛇 此项目链接到不属于 Kubernetes 本身的第三方项目或产品。更多信息

  • 使用服务网格（例如 Istio）向 Pod 提供证书.

• 从集群外部向 API 服务器进行身份验证，而不使用服务帐户令牌
  • 将 API 服务器配置为接受来自您的身份提供商的 OpenID Connect (OIDC) 令牌.
  • 使用使用外部身份和访问管理 (IAM) 服务（例如来自云提供商）创建的服务帐户或用户帐户向您的集群进行身份验证。
  • 将 CertificateSigningRequest API 与客户端证书一起使用.
• 将 kubelet 配置为从镜像仓库检索凭据.
• 使用设备插件访问虚拟可信平台模块 (TPM)，然后允许使用私钥进行身份验证。

下一步

• 了解如何以集群管理员的身份管理您的 ServiceAccount。
• 了解如何将 ServiceAccount 分配给 Pod。
• 阅读ServiceAccount API 参考。