Kubernetes生产实战(十六)：集群安全加固全攻略
Kubernetes集群安全加固全攻略：生产环境必备的12个关键策略
在容器化时代，Kubernetes已成为企业应用部署的核心基础设施。但根据CNCF 2023年云原生安全报告显示，75%的安全事件源于K8s配置错误。本文将基于生产环境实践，系统讲解集群安全防护体系。
一、网络安全纵深防御
1）精细化网络策略控制
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:name: db-allow-specific
spec:podSelector:matchLabels:role: databaseingress:- from:- podSelector:matchLabels:app: web-serviceports:- protocol: TCPport: 5432
- 使用Calico/Cilium等CNI插件实施NetworkPolicy，限制Pod间东西向流量（如禁止前端Pod直连数据库）
- 生产案例：
default-deny-all策略+白名单控制，仅开放必要端口
2）节点级防火墙配置
- 控制平面节点仅开放6443（API Server）、2379-2380（etcd）端口
- Worker节点限制kubelet API（10250/TCP）仅内网访问
二、身份认证与权限控制
1）API Server安全加固
- 强制启用TLS双向认证，禁用匿名访问
- 集成企业AD/LDAP实现统一身份认证（OIDC方案）
2）RBAC权限设计原则
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:annotations:audit.example.com/reason: "集群管理员权限"
- 遵循最小权限原则，开发人员仅限namespace级别操作
- 关键操作审计：创建ClusterRole时添加审计注解
三、容器镜像安全体系
1）私有仓库+安全扫描
- 搭建Harbor仓库启用漏洞扫描，阻断高风险镜像入集群
- CI/CD流程集成Trivy扫描，高危CVE自动终止流水线
2）镜像签名验证
cosign verify --key public-key.pem your-registry/image:tag
- 使用cosign实现镜像签名，部署时验证签名有效性
四、运行时安全防护
1）Pod安全标准（PSA）
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:labels:pod-security.kubernetes.io/enforce: restricted
- 替代已废弃的PSP，启用内置的Baseline/Restricted策略
2）安全上下文配置
securityContext:runAsNonRoot: truecapabilities:drop: ["ALL"]
- 禁止特权容器，设置readOnlyRootFilesystem
五、数据安全与加密
1）etcd加密最佳实践
apiVersion: apiserver.config.k8s.io/v1
kind: EncryptionConfiguration
resources:- resources:- secretsproviders:- aescbc:keys:- name: key1secret: <BASE64_ENCODED_KEY>
- 启用静态加密保护Secret数据
2）Secret管理方案
- 使用Vault+CSI驱动实现动态密钥注入，避免硬编码
六、持续监控与审计
1）审计日志分析
apiVersion: audit.k8s.io/v1
kind: Policy
rules:
- level: Metadataverbs: ["*"]
- 记录所有API请求，关联用户身份和操作时间
2）实时入侵检测
- 部署Falco监控异常容器行为（如宿主机文件访问）
七、基础设施加固
1）节点安全基线
- 定期更新OS内核，使用 hardened 内核（如Ubuntu Pro）
- 禁用swap，配置AppArmor/SELinux
2）组件版本管理
- 使用kubeadm certs renew自动更新证书
- 通过kubepug检测废弃API版本
生产环境Checklist
✅ 网络策略覆盖所有业务Pods
✅ RBAC权限每季度审计
✅ 镜像扫描集成到CI/CD门禁
✅ etcd启用静态加密
✅ 启用PSA并设置namespace安全标签
通过以上多层防护体系，可有效构建零信任的Kubernetes安全架构。建议每季度进行渗透测试，持续优化安全策略。