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Hadoop2.7.1+Hbase1.1.2集群环境搭建(10) hadoop hbase kerberos

博客分类：

Hadoop

hadoop hbase kerberos spring-data-hadoop

(1)hadoop2.7.1源码编译 http://zilongzilong.iteye.com/blog/2246856

(2)hadoop2.7.1安装准备 http://zilongzilong.iteye.com/blog/2253544

(3)hadoop2.7.1安装 http://zilongzilong.iteye.com/blog/2245547

(4)hbase安装准备 http://zilongzilong.iteye.com/blog/2254451

(5)hbase安装 http://zilongzilong.iteye.com/blog/2254460

(6)snappy安装 http://zilongzilong.iteye.com/blog/2254487

(7)hbase性能优化 http://zilongzilong.iteye.com/blog/2282670

(8)雅虎YCSBC测试hbase性能测试 http://zilongzilong.iteye.com/blog/2248863

(9)spring-hadoop实战 http://zilongzilong.iteye.com/blog/2254491

(10)hadoop hbase kerberos http://zilongzilong.iteye.com/blog/2287536

1.hadoop安全机制历史

在Hadoop1.0.0或者CDH3 版本之前， hadoop并不存在安全认证一说。默认集群内所有的节点都是可靠的，值得信赖的。用户与HDFS或者M/R进行交互时并不需要进行验证。导致存在恶意用户伪装成真正的用户或者服务器入侵到hadoop集群上，恶意的提交作业，修改JobTracker状态，篡改HDFS上的数据，伪装成NameNode 或者TaskTracker接受任务等。尽管在版本0.16以后， HDFS增加了文件和目录的权限，但是并没有强认证的保障，这些权限只能对偶然的数据丢失起保护作用。恶意的用户可以轻易的伪装成其他用户来篡改权限，致使权限设置形同虚设。不能够对Hadoop集群起到安全保障。

在Hadoop1.0.0或者CDH3版本后，加入了Kerberos认证机制。使得集群中的节点就是它们所宣称的，是信赖的。Kerberos可以将认证的密钥在集群部署时事先放到可靠的节点上。集群运行时，集群内的节点使用密钥得到认证。只有被认证过节点才能正常使用。企图冒充的节点由于没有事先得到的密钥信息，无法与集群内部的节点通信。防止了恶意的使用或篡改Hadoop集群的问题，确保了Hadoop集群的可靠安全。

2.Hadoop面临的安全问题

2.1 用户到服务器的认证问题

1）NameNode，,JobTracker上没有用户认证

用户可以伪装成其他用户入侵到一个HDFS 或者MapReduce集群上。

2）DataNode上没有认证

Datanode对读入输出并没有认证。导致如果一些客户端如果知道block的ID，就可以任意的访问DataNode上block的数据

3）JobTracker上没有认证

可以任意的杀死或更改用户的jobs，可以更改JobTracker的工作状态

2.2 服务器到服务器的认证问题

1）没有DataNode, TaskTracker的认证

用户可以伪装成datanode ,tasktracker，去接受JobTracker, Namenode的任务指派。

3.安全机制

3.1Java的安全机制

详细介绍请参考JAAS:灵活的Java安全机制

简单来说,用户首先使用LoginContext的接口进行登录验证。LoginContext可以配置使用不同的验证协议。验证通过后，用户得到一个subject，里面包含凭证，公私钥等。之后，在涉及到需要进行权限认证的地方（例如，资源访问，外部链接校验，协议访问等），使用doAs函数()代替直接执行。

这样，java的权限认证就和用户的业务逻辑分离了。

//一段典型的代码如下

LoginContext lc = new LoginContext("MyExample");
    try {
    lc.login();
    } catch (LoginException) {
    // Authentication failed.
    }

    // Authentication successful, we can now continue.
    // We can use the returned Subject if we like.
    Subject sub = lc.getSubject();
    Subject.doAs(sub, new MyPrivilegedAction());

3.2Kerberos认证协议

Kerberos是一种网络认证协议，其设计目标是通过密钥系统为客户机 / 服务器应用程序提供强大的认证服务。

简单介绍

使用Kerberos时，一个客户端需要经过三个步骤来获取服务:

认证：客户端向认证服务器发送一条报文，并获取一个含时间戳的Ticket-Granting Ticket（TGT）。

授权：客户端使用TGT向Ticket-Granting Server（TGS）请求一个服务Ticket。

服务请求：客户端向服务器出示服务Ticket，以证实自己的合法性。该服务器提供客户端所需服务，在Hadoop应用中，服务器可以是namenode或jobtracker。

为此，Kerberos需要The Key Distribution Centers（KDC）来进行认证。KDC只有一个Master，可以带多个slaves机器。slaves机器仅进行普通验证。Mater上做的修改需要自动同步到slaves。

另外，KDC需要一个admin，来进行日常的管理操作。这个admin可以通过远程或者本地方式登录。

4.Hadoop Kerberos安全机制安装

安装这里就不讲解了，网上资料一大堆

5.kerberos安装后，hbase客户端链接的变化

5.1 客户端链接kerberos的准备

一台机器叫hbaseclient.com,首先在其上安装kerberos客户端，安装后连接kadmin工具创建用户test，并生成keytab文件

kinit admin/admin
kadmin: addprinc -randkey test
kadmin: xst -k test.keytab test

5.2 未安装kerberos之前，hbase客户端链接代码

public class Test1 {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    Configuration conf = HBaseConfiguration.create();
    conf.set("hbase.zookeeper.quorum", "zookeeperserver1,zookeeperserver2,zookeeperserver3"); 
    conf.set("hbase.zookeeper.property.clientPort", "2181"); 
    
    HTable t = new HTable(conf, "test");
    Scan s = new Scan();
    ResultScanner rs = t.getScanner(s);
    try{
      for(Result r:rs){
        for(Cell cell:r.rawCells()){
          System.out.println("Row: "+new String(CellUtil.cloneRow(cell)));
          System.out.println("CF: "+new String(CellUtil.cloneFamily(cell)));
          System.out.println("Qualifier: "+new String(CellUtil.cloneQualifier(cell)));
          System.out.println("Value: "+new String(CellUtil.cloneValue(cell)));
        }
      }
    }finally{
      t.close();
    }
    System.out.println("Done!");
  }

5.3 安装kerberos之后，hbase客户端链接代码

public class Test1 {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    Configuration conf = HBaseConfiguration.create();
    conf.set("hbase.zookeeper.quorum", "zookeeperserver1,zookeeperserver2,zookeeperserver3"); 
    conf.set("hbase.zookeeper.property.clientPort", "2181"); 
    
    conf.set("hadoop.security.authentication", "kerberos");
    UserGroupInformation.setConfiguration(conf);
    UserGroupInformation.loginUserFromKeytab("hbaseclient.com", "/home/test/test.keytab");
    
    HTable t = new HTable(conf, "test");
    Scan s = new Scan();
    ResultScanner rs = t.getScanner(s);
    try{
      for(Result r:rs){
        for(Cell cell:r.rawCells()){
          System.out.println("Row: "+new String(CellUtil.cloneRow(cell)));
          System.out.println("CF: "+new String(CellUtil.cloneFamily(cell)));
          System.out.println("Qualifier: "+new String(CellUtil.cloneQualifier(cell)));
          System.out.println("Value: "+new String(CellUtil.cloneValue(cell)));
        }
      }
    }finally{
      t.close();
    }
    System.out.println("Done!");
  }

6.spring-data-hadoop中如何使用kerberos

6.1 kerberos安装之前配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
	xmlns:hdp="http://www.springframework.org/schema/hadoop"
	xmlns:beans="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
	xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans 
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/hadoop 
    http://www.springframework.org/schema/hadoop/spring-hadoop.xsd
    http://www.springframework.org/schema/context 
    http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd">

	<!-- 默认的hadoopConfiguration,默认ID为hadoopConfiguration，且对于file-system等不需指定ref，自动注入hadoopConfiguration -->
	<hdp:configuration>
		fs.defaultFS=hdfs://master:9000/
	</hdp:configuration>

	<!-- hadoop hdfs 操作类FileSystem,用来读写HDFS文件 -->
	<hdp:file-system id="hadoop-cluster" uri="hdfs://master:9000/" />

	<!-- 配置zookeeper地址和端口 -->
	<hdp:hbase-configuration configuration-ref="hadoopConfiguration" zk-quorum="zookeeperserver1,zookeeperserver2,zookeeperserver3" zk-port="2181">
	</hdp:hbase-configuration>

	<!-- 配置HbaseTemplate -->
	<bean id="hbaseTemplate" class="org.springframework.data.hadoop.hbase.HbaseTemplate">
		<property name="configuration" ref="hbaseConfiguration" />
	</bean>
</beans>

6.2 kerberos安装之后配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
	xmlns:hdp="http://www.springframework.org/schema/hadoop"
	xmlns:beans="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
	xsi:schemaLocation="
    http://www.springframework.org/schema/beans 
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/hadoop 
    http://www.springframework.org/schema/hadoop/spring-hadoop.xsd
    http://www.springframework.org/schema/context 
    http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd">

	<!-- 默认的hadoopConfiguration,默认ID为hadoopConfiguration，且对于file-system等不需指定ref，自动注入hadoopConfiguration -->
	<hdp:configuration>
		fs.defaultFS=hdfs://master:9000/
		hadoop.security.authentication=kerberos
                hadoop.security.authorization=true
		keyTab=/home/test/test.keytab
		principal=hbaseclient.com
	</hdp:configuration>

	<!-- hadoop hdfs 操作类FileSystem,用来读写HDFS文件 -->
	<hdp:file-system id="hadoop-cluster" uri="hdfs://master:9000/" />

	<!-- 配置zookeeper地址和端口 -->
	<hdp:hbase-configuration configuration-ref="hadoopConfiguration" zk-quorum="zookeeperserver1,zookeeperserver2,zookeeperserver3" zk-port="2181">
	</hdp:hbase-configuration>

	<!-- 配置HbaseTemplate -->
	<bean id="hbaseTemplate" class="org.springframework.data.hadoop.hbase.HbaseTemplate">
		<property name="configuration" ref="hbaseConfiguration" />
	</bean>
</beans>