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堡垒跳板机实现——架构实现

这是关于堡垒机实现的第二篇文章,主要阐述三层架构分别如何实现,包括第一层&第二层的设计与实现,即用户登录堡垒机的入口 & 授权验证, 第三层,如何通过ldap来统一管理服务器账号权限。

作者:刘阳龙Herman来源:segmentfault|2016-10-09 15:09

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总述

这是关于堡垒机实现的第二篇文章,主要阐述三层架构分别如何实现,包括第一层&第二层的设计与实现,即用户登录堡垒机的入口 & 授权验证, 第三层,如何通过ldap来统一管理服务器账号权限。

关于堡垒机三层架构可以参见前一篇blog:堡垒跳板机实现——整体架构

登录入口

先说第一层,这层的主要功能为检测用户是否有使用堡垒机的权限。这个很好理解,总不能来个匿名用户就可以让他随意使用堡垒机,虽说在二层授权验证这里可以有效的抵挡,但是,既然可以在第一层有效的对无效用户做快捷的拦截,为什么要放后呢?

验证的方式可以有很多种,比如,如果用linux用作第一层架构中的服务器,那么可以天然的使用linux的user auth作为检验机制,单纯为有使用权限的用户在服务器上adduser,单独创建一个唯一的32位的密码。

服务器定制

我们在这层的做法是 将用户验证与我们内部的动态Token服务相结合(类似google authenticator),同时还要提供友好的登录shell界面,这样的话单纯的使用user auth就不太能够达到我们的目的,这里,我们对一层服务器做了ssh登录all permit定制,修改/etc/pam.d/sshd:

  1. auth     required       pam_permit.so 
  2. account  required       pam_permit.so 
  3. password required       pam_permit.so 
  4. session  required       pam_permit.so  

开启sshd的pam认证,修改sshd_config:

  1. UsePAM yes 

然后重启sshd:

  1. /etc/ini.d/sshd restart 

同时将用户对应的默认login shell改为我们自定义的。

代码结构

放上我们的代码结构,主要结构如下:

  1. ├── gateway-shell 
  2. ├── login-shell 
  3. ├── mshell 
  4. └── sdshell  

功能描述

接下来对上述文件做下功能描述:

  • login-shell: 用户的login shell,调用sdshell验证用户的login passwd,初始化用户的监控日志路径,并开启监控。
  • sdshell:读取用户的login passwd并判断验证结果,以exit code来对表示验证结果,0表示验证成功,1表示验证失败,2表示root用户登录并且验证成功。
  • mshell:验证用户passwd成功能,循环调用gateway-shell来读取用户的action操作选择,并执行。
  • gateway-shell:提供给用户操作cli界面,供用户选择操作。

调用顺序为:

  1. login_shell(入口) -> sdshell(判断PIN+TOKEN) -> mshell -> gateway-shell(判断/获取 用户选项) 

代码解读

login_shell:

当用户登录时首先进入到这里进行验证

  1. 1 #!/bin/bash 
  2.  2  
  3.  3 WORKDIR=`dirname $0` 
  4.  4 source $WORKDIR/sentry.env 
  5.  5 BINDIR="$WORKDIR" 
  6.  6 #LOGDIR="/data0/logdir" 
  7.  7  
  8.  8 #1, 验证token 
  9.  9 $BINDIR/sdshell 
  10. 10 sdstats=$? 
  11. 11 #sdstats=0 
  12. 12  
  13. 13 # 当sdshell返回为0时,表示当前用户登录成功 
  14. 14 # 当sdshell返回为1时,表示当前用户验证失败 
  15. 15 # 当sdshell返回为2时,表示root登录成功 
  16. 16 if [[ $sdstats -eq 1 ]];then 
  17. 17     exit 1 
  18. 18 elif [[ $sdstats -eq 2 ]];then 
  19. 19     /bin/bash 
  20. 20     exit 0 
  21. 21 fi 
  22. 22  
  23. 23 #2, gen_log_dir 
  24. 24 user=`/usr/bin/whoami` 
  25. 25 if [ ! -d $LOGDIR/$user ];then 
  26. 26     mkdir -p $LOGDIR/$user 
  27. 27     chown -R $user $LOGDIR/$user 
  28. 28     chmod a+w $LOGDIR/$user 
  29. 29 fi 
  30. 30  
  31. 31 #3, param 
  32. 32 lip=`/usr/bin/env|grep SSH_CONNECTION|cut -f 2 -d =|cut -f 1 -d ' '
  33. 33 now=`date '+%F-%k:%M:%S'|tr -d " "
  34. 34 user=`/usr/bin/whoami` 
  35. 35 sip=`/usr/bin/env|grep SSH_CONNECTION|cut -f 2 -d =|cut -f 3 -d ' '
  36. 36  
  37. 37 #4, begin script 
  38. 38 export TMOUT=10 
  39. 39 export SHELL=$BINDIR/mshell 
  40. 40 /usr/bin/script -q -t 2>$LOGDIR/$user/$user-$lip-$sip-$now.time -f $LOGDIR/$user/$user-$lip-$sip-$now.txt  

其中,3-5行做基本的环境变量初始化,第9行调用 sdshell 验证用户输入的动态码的验证结果,即,用户在这时进入到 sdshell 做验证,此时,就可以随意对 sdshell 做功能定制了,我们实现的功能定制界面类如:

是不是比较酷炫~~

当一切都验证完毕,我们进入到login_shell第24-35行,初始化用户行为日志记录的初始化。

我们这里使用linux自带的script命令做用户的记录操作,简单有效到没有朋友啊有木有!!

最后39-40两行,将用户的shell指向 mshell ,同时,开始记录用户行为。

mshell

现在用户的行为已经进入到这里,说明这个用户通过了第一层校验,现在需要他进行相关action操作。

  1. 1 #!/bin/bash 
  2.   2  
  3.   3 WORKDIR=`dirname $0` 
  4.   4 source $WORKDIR/sentry.env 
  5.   5 user=`/usr/bin/whoami` 
  6.   6 GWDIR=$WORKDIR 
  7.   7 privatekey=$RSAFILE 
  8.   8 mkdir /home/$user/.ssh 2>/dev/null 
  9.   9 cat $privatekey > /home/$user/.ssh/id_rsa 
  10.  10 chmod 600 /home/$user/.ssh/id_rsa 
  11.  11  
  12.  12 while true 
  13.  13 do 
  14.  14     clear 
  15.  15     $GWDIR/gateway-shell 
  16.  16     gsstats=$? 
  17.  17  
  18.  18     # 返回值说明: 
  19.  19     # 0 表示正常,要登录了; 
  20.  20     # 1 表示立即quit 
  21.  21     # 2 表示因为超时而quit 
  22.  22     # 3 表示登录本地服务器 
  23.  23     # 其他未异常 
  24.  24     case $gsstats in 
  25.  25         0) 
  26.  26             ssh -2 -i ~/.ssh/id_rsa -l $user `cat $ACTIONDIR/$user.action
  27.  27             ;; 
  28.  28         1) 
  29.  29             exit 
  30.  30             ;; 
  31.  31         2) 
  32.  32             echo "action timeout" 
  33.  33             exit 
  34.  34             ;; 
  35.  35         3) 
  36.  36         /bin/bash 
  37.  37             ;; 
  38.  38         *) 
  39.  39             echo "error" 
  40.  40             sleep 2 
  41.  41             ;; 
  42.  42     esac 
  43.  43 done  

3-10行环境初始化,然后开启循环监听用户输入的action,为用户展示可使用的action list以及判断用户是否有对应操作的权限则都是第15行的 mshell 来进行操作,之后同样根据exit code来执行相关的动作。

对于 mshell ,同样可以自行设计相关的功能,我们设计的shell操作界面如下:

同样酷炫有木有!

一层架构总结

此时,一层架构中的流程实现基本完成,剩下的就是具体控制登录服务器的技术管理工作,即第三层的工作了,稍后为大家分享。

再次总结下一层架构中的调用关系:

  1. login_shell(入口) -> sdshell(判断PIN+TOKEN) -> mshell -> gateway-shell(判断/获取 用户选项) 

咦,好像缺少第二层的说明?

其实第二层主要做action行为授权&校验工作,还记得 gateway-shell 的作用吗:

“为用户展示可使用的action list以及判断用户是否有对应操作的权限 ”

在这里 gateway-shell 通过api与第二层做交互,对用户的行为及授权范围作了操作,具体交互的功能包括:

  • 搜索服务器信息;
  • 获取用户有权限的服务器list;
  • 获取用户有权限的服务器Group list;
  • 获取服务器Group下的server list;
  • 获取当前所有有权限的user list

具体怎么实现? 相信1000个工程师有1001中不同的做法,这里就不在阐述~

如何统一管理服务器的登录账号

接入我们有1000台服务器,有100个人,需要统一管理 哪些账号 可以登录 哪些服务器,哪些账号 在 哪些服务器 上可以 sudo哪些命令 。

问题抛出来了,下面就是如何解决它。

单刀直入的方案,我为每个服务器根据需要创建对应的人的账号,在分别配置sudoer的权限。缺点就不说了,改个配置能累死人。。。。。

所以,我们最好能有个地方能够统一来配置:

  • 创建一个人的账号后,那么这个人就能登录所有的服务器;
  • 管理这个人的登录服务器的范围;
  • 为这个人分配统一的sudo权限,及在哪些目标服务器上有执行哪些命令的sudo权限;

上述的需求可以通过服务器接入ldap,通过ldap管理在实现上述的需求。

具体的过程这里不再累赘,可以参见网上的博文,还是挺多的,比如:

使用 OpenLDAP 集中管理用户帐号

基于 PAM 的 LDAP 用户身份验证

这里只贴上完成后类似的ldap结构:

  1. [root@testldap openldap]# ldapsearch -x -LLL -D "cn=admin,dc=lianjia,dc=com" uid=test -W 
  2. Enter LDAP Password
  3. dn: uid=test,ou=people,dc=lianjia,dc=com 
  4. objectClass: posixAccount 
  5. objectClass: shadowAccount 
  6. objectClass: person 
  7. objectClass: inetOrgPerson 
  8. objectClass: ldapPublicKey 
  9. cn: System 
  10. sn: li 
  11. givenName: test 
  12. displayName: test 
  13. uid: test 
  14. userPassword:: testpasswd 
  15. uidNumber: 1001 
  16. gidNumber: 1001 
  17. gecos: System Manager 
  18. homeDirectory: /home/test 
  19. shadowLastChange: 16020 
  20. shadowMin: 0 
  21. shadowMax: 999999 
  22. shadowWarning: 7 
  23. shadowExpire: -1 
  24. employeeNumber: 20248353 
  25. mobile: 18519199234 
  26. mail: 654306390@qq.com 
  27. postalAddress: beijing 
  28. initials: test 
  29. loginShell: /bin/bash 
  30. sshPublicKey: ssh-rsa Axxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx32x9jF5cFDqktiTQIdD9 
  31.  PMq8b86v2p8Es4us7OTzo7XomcjEPpfP/Realy9BOuteohA4JzezrAyFQhJui6BdovkzhnVRyFERJ 
  32.  uTA/19biQkCZB91XrWxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxJXH+f0 
  33.  VOvx5FiF0bV3IfJt32cdmI8O7hNI+ttPCQ4V1R8vr0wIhCmUcKzD5vOx+0H9B1EY4d/imSxFHIebe 
  34.  4l//rthyAr3x0XmNvuFD9khqfDK7bmXnHu26s++O8A1SDJ5beuu4xXl/mN8mc5WPmoQQSjIzruWPa 
  35.  jLx8m6HF root@channel.lianjia.com  

这样,对于此用户,就可以通过password 或者 publickey的方式,登录服务器,同理,也可以对sudo进行类似的管理,还是真心强大的。

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【责任编辑:枯木 TEL:(010)68476606】

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