hadoop的kerberos认证

言归正传，介绍过hadoop的simple认证和kerberos后，我们在这一章介绍hadoop的kerberos认证

我们还使用hadoop集群的机器。

OS 版本: Centos6.4

Kerberos版本: krb5-1.10.3

环境配置

机器名	Ip地址	功能	安装模块
ganglia.localdomain	192.168.124.140	Kerberos server	krb5-libs krb5-server krb5-workstation krb5-devel
hadoop1.localdomain	192.168.124.135	Namenode Datanode Jobtracker tasktracker	krb5-libs krb5-workstation krb5-appl-clients
hadoop2.localdomain	192.168.124.136	Datanode tasktracker	Krb5-libs Krb5-workstation krb5-appl-servers
hadoop3.localdomain	192.168.124.137	Datanode tasktracker	Krb5-libs Krb5-workstation krb5-appl-servers

kerberos的安装，这里就不介绍了，我们创建了一个LOCALDOMAIN域的数据库

我们还是要给出配置文件的信息给大家参考

vi /etc/krb5.conf 主要修改realm

[logging]
default = FILE:/var/log/krb5libs.log
kdc = FILE:/var/log/krb5kdc.log
admin_server = FILE:/var/log/kadmind.log

[libdefaults]
default_realm = LOCALDOMAIN
dns_lookup_realm = false
dns_lookup_kdc = false
ticket_lifetime = 24h
renew_lifetime = 7d
forwardable = true

[realms]
LOCALDOMAIN = {
kdc = ganglia.localdomain
admin_server = ganglia.localdomain
}

[domain_realm]
.example.com = LOCALDOMAIN
example.com = LOCALDOMAIN

vi /var/kerberos/krb5kdc/kdc.conf

[kdcdefaults]
kdc_ports = 88
kdc_tcp_ports = 88

[realms]
LOCALDOMAIN = {
#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
max_renewable_life=10d
supported_enctypes = aes256-cts:normal aes128-cts:normal des3-hmac-sha1:normal arcfour-hmac:normal des-hmac-sha1:normal des-cbc-md5:normal des-cbc-crc:normal
}

vi /var/kerberos/krb5kdc/kadm5.acl

*/admin@LOCALDOMAIN     *

在hadoop中，kerberos需要创建principle和生成keytab文件。

1. 创建principle

hadoop的kerberos认证，需要三种principle: hadoop, host, HTTP

addprinc -randkey hadoop/hadoop1.localdomain@LOCALDOMAIN

addprinc -randkey hadoop/hadoop2.localdomain@LOCALDOMAIN

addprinc -randkey hadoop/hadoop3.localdomain@LOCALDOMAIN

addprinc -randkey host/hadoop1.localdomain@LOCALDOMAIN

addprinc -randkey host/hadoop2.localdomain@LOCALDOMAIN

addprinc -randkey host/hadoop3.localdomain@LOCALDOMAIN

addprinc -randkey  HTTP/hadoop1.localdomain@LOCALDOMAIN

addprinc -randkey  HTTP/hadoop2.localdomain@LOCALDOMAIN

addprinc -randkey  HTTP/hadoop3.localdomain@LOCALDOMAIN

使用listprincs查看一下结果

2. 创建keytab文件:hadoop.keytab

ktadd -norandkey -k /root/hadoop.keytab hadoop/hadoop1.localdomain@LOCALDOMAIN

ktadd -norandkey -k /root/hadoop.keytab hadoop/hadoop2.localdomain@LOCALDOMAIN

ktadd -norandkey -k /root/hadoop.keytab hadoop/hadoop3.localdomain@LOCALDOMAIN

ktadd -norandkey -k /root/hadoop.keytab host/hadoop1.localdomain@LOCALDOMAIN

ktadd -norandkey -k /root/hadoop.keytab host/hadoop2.localdomain@LOCALDOMAIN

ktadd -norandkey -k /root/hadoop.keytab host/hadoop3.localdomain@LOCALDOMAIN

ktadd -norandkey -k /root/hadoop.keytab HTTP/hadoop1.localdomain@LOCALDOMAIN

ktadd -norandkey -k /root/hadoop.keytab HTTP/hadoop2.localdomain@LOCALDOMAIN

ktadd -norandkey -k /root/hadoop.keytab HTTP/hadoop3.localdomain@LOCALDOMAIN

查看一下结果

klist -kt /root/hadoop.keytab

将/root/hadoop.keytab 上传到hadoop1,hadoop2和hadoop3上

修改三个bug

1. Jdk，需要下载jce（Java Cryptography Extension）1.6.32不需要安装，低一点的版本需要。http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html
2. 时间同步问题，kdc和运行hadoop的服务器，时间必须是同步的，如果在虚拟机中运行，如果时间不一致，也会造成credential失效。
3. Kdc默认不支持renew功能的，运行kinit 后”valid starting" and "renew until"的值是相同的时间，或者运行kinit –R后出现 kinit: Ticket expired while renewing credentials

有两种方法可以解决此问题，第一种方式就是在创建domain之前，在kdc.conf中增加 max_renewable_life = 7d，然后创建domain。第二种方式使用modprinc修改所有的principle，modprinc -maxrenewlife 7days krbtgt/ganglia.localdoamin/LOCALDOMAIN

modprinc -maxrenewlife 7days K/M/LOCALDOMAIN

modprinc -maxrenewlife 7days hadoop/hadoop1.localdomain/LOCALDOMAIN

modprinc -maxrenewlife 7days hadoop/hadoop2.localdomain/LOCALDOMAIN

modprinc -maxrenewlife 7days hadoop/hadoop3.localdomain/LOCALDOMAIN

modprinc -maxrenewlife 7days host/hadoop1.localdomain/LOCALDOMAIN

modprinc -maxrenewlife 7days host/hadoop2.localdomain/LOCALDOMAIN

modprinc -maxrenewlife 7days host/hadoop3.localdomain/LOCALDOMAIN

modprinc -maxrenewlife 7days HTTP/hadoop1.localdomain/LOCALDOMAIN

modprinc -maxrenewlife 7days HTTP/hadoop2.localdomain/LOCALDOMAIN

modprinc -maxrenewlife 7days HTTP/hadoop3.localdomain/LOCALDOMAIN

配置hadoop

vi conf/core-site.xml

<configuration>

    <property>

        <name>hadoop.tmp.dir</name>

        <value>/home/hadoop/repo4/tmp</value>

        <description>A base for other temporary directories.</description>

    </property>

    <property>

        <name>fs.default.name</name>

        <value>hdfs://hadoop1.localdomain:9000</value>

    </property>

    <property>

        <name>hadoop.security.authorization</name>

        <value>true</value>

    </property>

    <property>

        <name>hadoop.security.authentication</name>

        <value>kerberos</value>

    </property>

</configuration>

修改conf/hadoop-env.sh，增加下面一句

export HADOOP_SECURE_DN_USER=hadoop

启动hdfs

在hadoop1上运行: bin/hadoop namenode

在hadoop1,hadoop2和hadoop3上运行: sudo bin/hadoop datanode

如果按照上面的步骤做，应该是可以能够启动hdfs的。

下面我们再配置一下mapred

vi conf/hdfs-site.xml

<configuration>

    <property>

        <name>dfs.replication</name>

        <value>2</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.name.dir</name>

        <value>/home/hadoop/repo4/name</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.data.dir</name>

        <value>/home/hadoop/repo4/data</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.webhdfs.enabled</name>

        <value>true</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.web.authentication.kerberos.principal</name>

        <value>HTTP/_HOST@LOCALDOMAIN</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.namenode.kerberos.https.principal</name>

        <value>host/_HOST@KERBEROS_HADOOP</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.web.authentication.kerberos.keytab</name>

        <value>/home/hadoop/hadoop-1.2.1/conf/hadoop.keytab</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.namenode.keytab.file</name>

        <value>/home/hadoop/hadoop-1.2.1/conf/hadoop.keytab</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.namenode.kerberos.principal</name>

        <value>hadoop/_HOST@LOCALDOMAIN</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.namenode.kerberos.https.principal</name>

        <value>host/_HOST@LOCALDOMAIN</value>

    </property>

    <property>

      <name>dfs.secondary.namenode.keytab.file</name>

      <value>/home/hadoop/hadoop-1.2.1/conf/hadoop.keytab</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.secondary.namenode.kerberos.principal</name>

        <value>hadoop/_HOST@LOCALDOMAIN</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.secondary.namenode.kerberos.https.principal</name>

        <value>host/_HOST@LOCALDOMAIN</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.datanode.keytab.file</name>

        <value>/home/hadoop/hadoop-1.2.1/conf/hadoop.keytab</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.datanode.kerberos.principal</name>

        <value>hadoop/_HOST@LOCALDOMAIN</value>

    </property>

    <property>

         <name>dfs.datanode.kerberos.https.principal</name>

         <value>host/_HOST@LOCALDOMAIN</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.datanode.address</name>

        <value>0.0.0.0:1004</value>

    </property>

    <property>

        <name>dfs.datanode.http.address</name>

        <value>0.0.0.0:1006</value>

    </property>

</configuration>

1. 修改conf/mapred-site.xml

<configuration>

    <property>

        <name>mapred.job.tracker</name>

        <value>http://hadoop1.localdomain:9001</value>

    </property>

    <property>

        <name>mapreduce.jobtracker.kerberos.principal</name>

        <value>mapred/_HOST@LOCALDOMAIN</value>

    </property>

    <property>

        <name>mapreduce.jobtracker.kerberos.https.principal</name>

        <value>host/_HOST@LOCALDOMAIN</value>

    </property>

    <property>

        <name>mapreduce.jobtracker.keytab.file</name>

        <value>/home/hadoop/hadoop-1.2.1/conf/mapred.keytab</value>

    </property>

    <property>

        <name>mapreduce.tasktracker.kerberos.principal</name>

        <value>mapred/_HOST@LOCALDOMAIN</value>

    </property>

    <property>

        <name>mapreduce.tasktracker.kerberos.https.principal</name>

        <value>host/_HOST@LOCALDOMAIN</value>

    </property>

    <property>

        <name>mapreduce.tasktracker.keytab.file</name>

        <value>/home/hadoop/hadoop-1.2.1/conf/mapred.keytab</value>

    </property>

    <property>

        <name>mapred.task.tracker.task-controller</name>

        <value>org.apache.hadoop.mapred.LinuxTaskController</value>

    </property>

    <property>

        <name>mapreduce.tasktracker.group</name>

        <value>hadoop</value>

    </property>

</configuration>

修改后xml配置文件后，还需要做如下几步

1. 修改tasktracker的配置文件

先修改conf/taskcontroller.cfg

mapred.local.dir=/home/hadoop/repo4/mapred/local

hadoop.log.dir=/home/hadoop/hadoop-1.2.1/logs

mapreduce.tasktracker.group=hadoop

banned.users=hdfs

在创建mapred.local.dir和hadoop.log.dir指定的目录

2. 启动一下tasktracker来看一下  bin/hadoop tasktracker

出现了第一个异常: /etc/hadoop/taskcontroller.cfg not found,原因是bin/tasktracker默认使用etc/hadoop位置的taskcontroller.cfg

我们将taskcontroller.cfg复制到/etc/hadoop

  sudo mkdir /etc/hadoop

  sudo scp conf/taskcontroller.cfg /etc/hadoop/

3. 启动tasktracer: bin/hadoop tasktracker

可执行文件task-controller的所属者必须是root

我们改变一下文件的所属者

  sudo chown root:root bin/task-controller

4. 继续启动tasktracker: bin/hadoop tasktracker

异常继续出现：配置的组必须等于task-controller所属组

我们继续改变一下文件的所属着和所属组

  sudo chown root:hadoop bin/task-controller

5. 继续启动tasktracker: bin/hadoop tasktracker

检查其他用户还有异常：task-controller其他用户不能有写和执行权限

运行命令去改变用户权限

  sudo chmod o-rx bin/task-controller

6.  继续启动tasktracker: bin/hadoop tasktracker

task-controller还需要被设置setuid标志位

运行命令去设置setuid标志位

  sudo chmod u+s bin/task-controller

7. 继续启动tasktracker: bin/hadoop tasktracker

用户的id比1000小

Cat /etc/passwd，查看一下用户id，然后设置参数min.user.id，通常普通用户创建，都是从500开始，因为我们可以修改sudo vi /etc/hadoop/taskcontroller.cfg

min.user.id=500

测试一下mapred程序，我们还是用wordcount作为例子

前面我们已经启动了hdfs,再启动mapred

在hadoop1运行：bin/hadoop jobtracker

在hadoop1,hadoop2和hadoop2上运行: bin/hadoop tasktracker

创建一个输入目录：

  bin/hadoop  dfs -mkdir /user/hadoop/input

上传一些文件

  bin/hadoop dfs -copyFromLocal  conf/* /user/hadoop/input/

查看一下结果

  bin/hadoop dfs -ls /user/hadoop/input/

启动mapred程序

使用kerberos认证的缺点

1. 存在单点失败：它需要KDC中心服务器的服务。当KDC挂掉时，整个系统有可能瘫痪。Hadoop花了很多时间来解决namenode的单点问题。幸亏这个缺陷可以通过使用复合Kerberos服务器和缺陷认证机制弥补
2. Kerberos需要时间同步技术，Kerberos要求参与通信的主机的时钟同步，如果主机的时钟与Kerberos服务器的时钟不同步，认证会失败。默认设置要求时钟的时间相差不超过10分钟。通常用网络时间协议后台程序(NTP)来保持主机时钟同步。
3. 配置非常繁琐，通常配置好一个100个节点的服务器，需要三天时间。而且还会存在一个大的问题：用户权限的问题，原来系统上的数据不能访问。这一点还需要完善。
4. 因为所有用户使用的密钥都存储于中心服务器中，危及服务器的安全的行为将危及所有用户的密钥。

总结

Kerberos是一种性能比较高的认证和授权，并且能够进行数据加密的安全系统，但是并不是特别适合hadoop，原因有三点：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。尤其是一些根目录，往往需要格式化整个系统才能使用。增加一个新用户也是比较难的。因为要考虑各个节点间的访问权限。 我认为可能轻量级的LDAP会适合hadoop系统，后面有时间来实现一下。