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2022/11/11阅读:15主题:草原绿

如何杜绝 spark history server ui 的未授权访问?

如何杜绝 spark history server ui 的未授权访问?

1 问题背景

默认状况下,Spark history Sever ui 是没有任何访问控制机制的,任何用户只要知道 shs 对应的 url,就可以访问链接查看 spark 作业的运行状况。

在证券基金银行等金融行业中,客户大都对信息安全有着较靠的要求,上述未授权访问的情况肯定是要杜绝的。那么如何配置以杜绝上述对 shs ui 的未授权访问呢?

2 开启 kerberos 的大数据集群环境中,如何杜绝对 shs ui 的未授权访问?

在信息安全要求较高的环境中,我们推荐开启大数据集群的 kerberos 安全认证,从而对整个集群中的 hdfs/yarn/hive/hbase/kafka/zookeeper/spark 等服务提供认证保护。

  • 此时这些服务如 hdfs/yarn/hive/hbase/kafka/zookeeper/spark 等的客户端,在使用 rpc 协议访问服务端时,只有在经过 kerberos 认证后才能访问成功;
  • 在访问这些服务的 web ui 时,比如 namenode/resourceManager/hive hs2/spark History Server 等的 web ui,此时客户使用的客户端工具是 web 浏览器,此时为对使用浏览器基于 http/https 访问 web UI 的用户进行身份验证,可以在服务端配置是否启用 spnego(spnego 底层基于 kerberos);
  • 当没有启用 spnego 对访问 HTTP Web 控制台的用户进行身份验证时,任何用户都可以在不经过 kerberos 认证的情况下访问 webui;
  • 当启用 spnego 对访问 HTTP Web 控制台的用户进行身份验证时,用户只有在成功通过了 kerberos 认证拿到了 ticket 后,才能成功访问对应服务的 web ui(需要在浏览器中做相应配置);
  • 可以手动在服务端后台配置文件中,通过一系列的参数配置是否启用对 hdfs/yarn/hive/spark 等服务的 web ui 的 spnego 身份验证;
  • 在 CDH 中,可以通过 cm web ui 白屏化操作,以开启或关闭对 hdfs/yarn/hive/spark 等服务的 web ui 的 spnego 身份验证,“启用 HTTP Web 控制台的 Kerberos 身份验证”,如下所示:

结合配置以下参数,即可控制对 SHS UI 的授权访问:

spark.history.ui.acls.enable=true
spark.history.ui.admin.acls=spark
spark.history.ui.admin.acls.groups

此时,通过浏览器访问 shs web ui 时,在没有经过 kerberos 安全认证时,就会报类似如下的错误:

3 SHS UI 访问控制背后的实现机制

  • 查阅官方文档可知,Spark UI 的认证,包括 shs ui 的认证,使用的都是 servlet 过滤器;
  • 而 spark 本身并没有提供任何内置的认证 过滤器, 大家需要根据自己的认证机制自己实现一个认证过滤器,并配置参数 spark.ui.filters 使用该过滤器;
  • 参数 spark.ui.filters 可以配置多个过滤器,以逗号隔开即开;
  • 注意参数 spark.authenticate:该参数控制 Spark 内部各个进程进行 rpc 通信时是否需要经过认证,而不是控制用户访问 spark webui时是否需要经过认证;
  • 在配置了认证过滤器的基础上,就可以通过配置参数 spark.acls.enable/spark.history.ui.acls.enable 分别对 spark/shs 的 webui 开启或关闭访问控制;
  • 访问控制列表具体包括三种,即 view acl(只具有view权限),modify acl(只具有 Modify权限) 和 admin acl(具有view和modify权限);
  • 配置访问控制列表时,可以配置用户也可以配置用户组;(支持配置逗号分隔的多个值,也支持配置*通配符);
  • spark/shs webui的访问控制相关参数如下:
spark.acls.enable
spark.admin.acls
spark.admin.acls.groups
spark.modify.acls
spark.modify.acls.groups 
spark.ui.view.acls
spark.ui.view.acls.groups
spark.user.groups.mapping
spark.history.ui.acls.enable
spark.history.ui.admin.acls
spark.history.ui.admin.acls.groups
  • Hadoop 提供了一个 servlet 认证过滤器,即 org.apache.hadoop.security.authentication.server.AuthenticationFilter,和一个可以配套使用的 spnego 认证机制的实现类,即 org.apache.hadoop.security.authentication.server.KerberosAuthenticationHandler;
  • 在开启 kerberos 的大数据集群环境中,为实现对 shs ui 的访问控制,背后即可配置使用上述 hadoop 提供的认证过滤器和spnego 认证实现类;
  • 在 CDH/CDP 环境中,可以通过查看 shs 进程背后的配置文件,确认其正是使用了上述访问控制机制,和上述 hadoop 提供的认证过滤器和spnego 认证实现类:

详细的配置参数如下:

//通过以下配置项开启了 shs ui 的 spnego 认证
spark.ui.filters=org.apache.spark.deploy.yarn.YarnProxyRedirectFilter,org.apache.hadoop.security.authentication.server.AuthenticationFilter
spark.org.apache.hadoop.security.authentication.server.AuthenticationFilter.param.type=kerberos
spark.org.apache.hadoop.security.authentication.server.AuthenticationFilter.param.kerberos.principal=HTTP/uf30-3@CDH.COM
spark.org.apache.hadoop.security.authentication.server.AuthenticationFilter.param.kerberos.keytab=spark_on_yarn.keytab
spark.org.apache.hadoop.security.authentication.server.AuthenticationFilter.param.kerberos.name.rules=DEFAULT\u000A
//通过以下配置项,开启了 shs ui 的访问控制列表 acl,且配置了具体的 admin acl 为用户 spark 和用户组 spark
spark.history.ui.acls.enable=true
spark.history.ui.admin.acls=spark
spark.history.ui.admin.acls.groups=spark
//注意,以下配置项是 shs 在 rpc 通讯时的 kerberos 相关配置,这些配置影响的是 rpc 通信,跟是否开启 httpspnego 认证无关
spark.history.kerberos.enabled=true
spark.history.kerberos.principal=spark/uf30-3@CDH.COM
spark.history.kerberos.keytab=spark_on_yarn.keytab
//以下参数控制 Spark 内部各个进程进行 rpc 通信时是否需要经过认证,跟是否开启 http spnego 认证无关
spark.authenticate=true/false

4 未开启 kerberos 的大数据集群环境中,如何杜绝对 shs web ui 的未授权访问?

  • 在没有开启 kerberos 的大数据集群环境中,对 shs ui 进行访问控制,仍需要使用上述 servlet 认证过滤器和访问控制列表机制;

  • 由于 spark 本身并没有提供任何内置的认证 过滤器, 大家需要根据自己的认证机制自己实现一个认证过滤器,并配置参数 spark.ui.filters 使用该过滤器;

  • 事实上,Hadoop 提供了一个 servlet 认证过滤器,即 org.apache.hadoop.security.authentication.server.AuthenticationFilter,和几个配套的认证机制的实现类,b包括 PseudoAuthenticationHandler/KerberosAuthenticationHandler/LdapAuthenticationHandler/MultiSchemeAuthenticationHandler/JWTRedirectAuthenticationHandler;

  • 在没有开启 kerberos 的大数据集群环境中,大家可以重点看下 hadoop 提供的 LdapAuthenticationHandler/JWTRedirectAuthenticationHandler 认证过滤器,能否满足自己对 shs ui 认证的需要;

  • 如果上述 hadoop 提供的认证过滤去不满足自己对 shs ui 认证的需要,大家需要根据自己的认证机制自己实现一个认证过滤器;

  • 笔者在此提供一个简单的认证过滤器,该过滤器;

package com.hundsun.broker;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.StringTokenizer;

/*
该类是一个简单的 servlet 安全过滤器,可以配置 spark history server web ui 使用该安全过滤器,以实现基本的访问控制
需要配合以下参数一起使用: 
  spark.ui.filters,spark.history.ui.acls.enable,
  spark.history.ui.admin.acls,spark.history.ui.admin.acls.groups

 */

public class BasicAuthenticationFilter implements Filter {

  /** Logger */
  private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(BasicAuthenticationFilter.class);

  private String username = "";

  private String password = "";

  private String realm = "Protected";

  /*
  该方法使用指定的参数初始化该安全过滤器
  具体参数包括:
    用户名 username
    密码 password
    安全域 realm
   */

  @Override
  public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    username = filterConfig.getInitParameter("username");
    password = filterConfig.getInitParameter("password");
    realm  = filterConfig.getInitParameter("realm");
    if ( StringUtils.isBlank( username ) ) {
      throw new ServletException( "No user provided in filter configuration" );
    }

    if ( StringUtils.isBlank( password ) ) {
      throw new ServletException( "No password provided in filter configuration" );
    }

    if ( StringUtils.isBlank( realm ) ) {
      throw new ServletException( "No realm provided in filter configuration" );
    }
  }

  /*
  该方法对 http 请求进行安全过滤,具体过滤逻辑是:
  检查 http header 中 Authorization 是否为 Basic,并提取 header 中的用户名和密码
  将 header 中提取的用户名和密码,跟初始化该过滤器时使用的用户名和密码进行对比,若一致则认证通过
  其他情况则认证失败
   */

  @Override
  public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain)
      throws IOException, ServletException 
{

    HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest;
    HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) servletResponse;

    String authHeader = request.getHeader("Authorization");
    if (authHeader != null) {
      StringTokenizer st = new StringTokenizer(authHeader);
      if (st.hasMoreTokens()) {
        String basic = st.nextToken();

        if (basic.equalsIgnoreCase("Basic")) {
          try {
            String credentials = new String(Base64.decodeBase64(st.nextToken()), "UTF-8");
            LOG.debug("Credentials: " + credentials);
            int p = credentials.indexOf(":");
            if (p != -1) {
              String _username = credentials.substring(0, p).trim();
              String _password = credentials.substring(p + 1).trim();

              if (!username.equals(_username) || !password.equals(_password)) {
                unauthorized(response, "Bad credentials");
              }

              filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
            } else {
              unauthorized(response, "Invalid authentication token");
            }
          } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            throw new Error("Couldn't retrieve authentication", e);
          }
        }
      }
    } else {
      unauthorized(response);
    }
  }

  @Override
  public void destroy() {
  }

  private void unauthorized(HttpServletResponse response, String message) throws IOException {
    response.setHeader("WWW-Authenticate""Basic realm=\"" + realm + "\"");
    response.sendError(401, message);
  }

  private void unauthorized(HttpServletResponse response) throws IOException {
    unauthorized(response, "Unauthorized");
  }

}
  • 使用该认证过滤器,配合以下参数,即可实现对 shs ui 的访问控制:
//通过以下配置项开启了 shs ui 的认证 - 使用自定义认证过滤器
spark.ui.filters=org.apache.spark.deploy.yarn.YarnProxyRedirectFilter,com.hundsun.broker.BasicAuthenticationFilter
spark.com.hundsun.broker.BasicAuthenticationFilter.param.username=spark
spark.com.hundsun.broker.BasicAuthenticationFilter.param.password=spark
spark.com.hundsun.broker.BasicAuthenticationFilter.param.realm=spark
//通过以下配置项,开启 shs ui 的访问控制列表 acl
spark.history.ui.acls.enable=true
spark.history.ui.admin.acls=spark
spark.history.ui.admin.acls.groups=spark
  • 注意在 CDH 平台中,可能是由于 CM 自身启动 shs 的机制和背后配置机制等原因,在 History Server 高级配置代码段中的配置项 “spark.ui.filters=org.apache.spark.deploy.yarn.YarnProxyRedirectFilter”,在启动 shs 时并没有生效,所以需要手动修改配置文件 spark-defaults.conf,并手动通过命令行启动 shs:
  • 此时用户访问 shs ui 时需要提供认证信息,只有提供了正确的用户名和密码才能访问 shs ui(用户名和密码通过后台参数 spark.com.hundsun.broker.BasicAuthenticationFilter.param.username/spark.com.hundsun.broker.BasicAuthenticationFilter.param.password=spark指定,安全过滤器初始化时会读取这些参数);
  • 此时只有使用访问控制列表中指定的用户和用户组,才能查看 shs ui 中具体应用信息的详细信息;

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后端

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