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说说Zookeeper中的ACL

Access Control在分布式系统中重要性是毋庸置疑的,今天这篇文章来介绍一下Zookeeper中的Access Control(ACL)。

  • 1. 概述
    传统的文件系统中,ACL分为两个维度,一个是属组,一个是权限,子目录/文件默认继承父目录的ACL。而在Zookeeper中,node的ACL是没有继承关系的,是独立控制的。Zookeeper的ACL,可以从三个维度来理解:一是scheme; 二是user; 三是permission,通常表示为scheme:id:permissions, 下面从这三个方面分别来介绍:

    (1)scheme: scheme对应于采用哪种方案来进行权限管理,zookeeper实现了一个pluggable的ACL方案,可以通过扩展scheme,来扩展ACL的机制。zookeeper-3.4.4缺省支持下面几种scheme:

    • world: 它下面只有一个id, 叫anyone, world:anyone代表任何人,zookeeper中对所有人有权限的结点就是属于world:anyone的
    • auth: 它不需要id, 只要是通过authentication的user都有权限(zookeeper支持通过kerberos来进行authencation, 也支持username/password形式的authentication)
    • digest: 它对应的id为username:BASE64(SHA1(password)),它需要先通过username:password形式的authentication
    • ip: 它对应的id为客户机的IP地址,设置的时候可以设置一个ip段,比如ip:192.168.1.0/16, 表示匹配前16个bit的IP段
    • super: 在这种scheme情况下,对应的id拥有超级权限,可以做任何事情(cdrwa)

    另外,zookeeper-3.4.4的代码中还提供了对sasl的支持,不过缺省是没有开启的,需要配置才能启用,具体怎么配置在下文中介绍。

    • sasl: sasl的对应的id,是一个通过sasl authentication用户的id,zookeeper-3.4.4中的sasl authentication是通过kerberos来实现的,也就是说用户只有通过了kerberos认证,才能访问它有权限的node.

    (2)id: id与scheme是紧密相关的,具体的情况在上面介绍scheme的过程都已介绍,这里不再赘述。

    (3)permission: zookeeper目前支持下面一些权限:

    • CREATE(c): 创建权限,可以在在当前node下创建child node
    • DELETE(d): 删除权限,可以删除当前的node
    • READ(r): 读权限,可以获取当前node的数据,可以list当前node所有的child nodes
    • WRITE(w): 写权限,可以向当前node写数据
    • ADMIN(a): 管理权限,可以设置当前node的permission
  • 2. 实现
    如前所述,在zookeeper中提供了一种pluggable的ACL机制。具体来说就是每种scheme对应于一种ACL机制,可以通过扩展scheme来扩展ACL的机制。在具体的实现中,每种scheme对应一种AuthenticationProvider。每种AuthenticationProvider实现了当前机制下authentication的检查,通过了authentication的检查,然后再进行统一的permission检查,如此便实现了ACL。所有的AuthenticationProvider都注册在ProviderRegistry中,新扩展的AuthenticationProvider可以通过配置注册到ProviderRegistry中去。下面是实施检查的具体实现:

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    void checkACL(ZooKeeperServer zks, List<acl> acl, int perm,
        List<id> ids) throws KeeperException.NoAuthException {
      if (skipACL) {
        return;
      }
      if (acl == null || acl.size() == 0) {
        return;
      }
      for (Id authId : ids) {
        if (authId.getScheme().equals("super")) {
          return;
        }
      }
      for (ACL a : acl) {
        Id id = a.getId();
        if ((a.getPerms() & perm) != 0) {
          if (id.getScheme().equals("world")
              && id.getId().equals("anyone")) {
            return;
          }   
          AuthenticationProvider ap = ProviderRegistry.getProvider(id
              .getScheme());
          if (ap != null) {
            for (Id authId : ids) {
              if (authId.getScheme().equals(id.getScheme())
                  && ap.matches(authId.getId(), id.getId())) {
                return;
              }   
            }   
          }   
        }   
      }
      throw new KeeperException.NoAuthException();
    }
    </id></acl>
  • 3. server配置
    可以通过下面两种方式把新扩展的AuthenticationProvider注册到ProviderRegistry:
    配置文件:在zookeeper的配置文件中,加入authProvider.$n=$classname即可
    JVM参数:启动Zookeeper的时候,通过-Dzookeeper.authProvider.$n=$classname的方式,把AuthenticaitonProvider传入
    在上面的配置中, $n是为了区分不同的provider的一个序号,只要保证不重复即可,没有实际的意义,通常用数字1,2,3等
  • 4. 管理ACL
    可以通过zookeeper client来管理ACL, zookeeper的发行包中提供了一个cli工具zkcli.sh,可以通过它来进行acl管理,下面通过一些例子来说明acl管理的基本方法:
    zkcli
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