说说Zookeeper中的ACL

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问题导读：

1、如何理解ZooKeeper中的ACL？
2、了解ACL的如何实现以及Server配置？
3、ACL如何进行管理？

Access Control在分布式系统中重要性是毋庸置疑的，今天这篇文章来介绍一下Zookeeper中的Access Control(ACL)。

1. 概述
传统的文件系统中，ACL分为两个维度，一个是属组，一个是权限，子目录/文件默认继承父目录的ACL。而在Zookeeper中，node的ACL是没有继承关系的，是独立控制的。Zookeeper的ACL，可以从三个维度来理解：一是scheme; 二是user; 三是permission，通常表示为scheme:id:permissions, 下面从这三个方面分别来介绍：

（1）scheme: scheme对应于采用哪种方案来进行权限管理，zookeeper实现了一个pluggable的ACL方案，可以通过扩展scheme，来扩展ACL的机制。zookeeper-3.4.4缺省支持下面几种scheme:
   * world: 它下面只有一个id, 叫anyone, world:anyone代表任何人，zookeeper中对所有人有权限的结点就是属于world:anyone的

   * auth: 它不需要id, 只要是通过authentication的user都有权限（zookeeper支持通过kerberos来进行authencation, 也支持username/password形式的authentication)

    * digest: 它对应的id为username:BASE64(SHA1(password))，它需要先通过username:password形式的authentication

   * ip: 它对应的id为客户机的IP地址，设置的时候可以设置一个ip段，比如ip:192.168.1.0/16, 表示匹配前16个bit的IP段

   * super: 在这种scheme情况下，对应的id拥有超级权限，可以做任何事情(cdrwa)

   另外，zookeeper-3.4.4的代码中还提供了对sasl的支持，不过缺省是没有开启的，需要配置才能启用，具体怎么配置在下文中介绍。
   * sasl: sasl的对应的id，是一个通过sasl authentication用户的id，zookeeper-3.4.4中的sasl authentication是通过kerberos来实现的，也就是说用户只有通过了kerberos认证，才能访问它有权限的node.

（2）id: id与scheme是紧密相关的，具体的情况在上面介绍scheme的过程都已介绍，这里不再赘述。
（3）permission: zookeeper目前支持下面一些权限：
   CREATE(c): 创建权限，可以在在当前node下创建child node
   DELETE(d): 删除权限，可以删除当前的node
   READ(r): 读权限，可以获取当前node的数据，可以list当前node所有的child nodes
   WRITE(w): 写权限，可以向当前node写数据
   ADMIN(a): 管理权限，可以设置当前node的permission

2. 实现
如前所述，在zookeeper中提供了一种pluggable的ACL机制。具体来说就是每种scheme对应于一种ACL机制，可以通过扩展scheme来扩展ACL的机制。在具体的实现中，每种scheme对应一种AuthenticationProvider。每种AuthenticationProvider实现了当前机制下authentication的检查，通过了authentication的检查，然后再进行统一的permission检查，如此便实现了ACL。所有的AuthenticationProvider都注册在ProviderRegistry中，新扩展的AuthenticationProvider可以通过配置注册到ProviderRegistry中去。下面是实施检查的具体实现：

void checkACL(ZooKeeperServer zks, List<acl> acl, int perm,
    List<id> ids) throws KeeperException.NoAuthException {
  if (skipACL) {
    return;
  }
  if (acl == null || acl.size() == 0) {
    return;
  }
  for (Id authId : ids) {
    if (authId.getScheme().equals("super")) {
      return;
    }
  }
  for (ACL a : acl) {
    Id id = a.getId();
    if ((a.getPerms() & perm) != 0) {
      if (id.getScheme().equals("world")
          && id.getId().equals("anyone")) {
        return;
      }   
      AuthenticationProvider ap = ProviderRegistry.getProvider(id
          .getScheme());
      if (ap != null) {
        for (Id authId : ids) {
          if (authId.getScheme().equals(id.getScheme())
              && ap.matches(authId.getId(), id.getId())) {
            return;
          }   
        }   
      }   
    }   
  }
  throw new KeeperException.NoAuthException();
}
</id></acl>
复制代码

3. server配置
可以通过下面两种方式把新扩展的AuthenticationProvider注册到ProviderRegistry:

配置文件：在zookeeper的配置文件中，加入authProvider.$n=$classname即可

JVM参数：启动Zookeeper的时候，通过-Dzookeeper.authProvider.$n=$classname的方式，把AuthenticaitonProvider传入
在上面的配置中, $n是为了区分不同的provider的一个序号，只要保证不重复即可，没有实际的意义，通常用数字1，2，3等

4. 管理ACL
可以通过zookeeper client来管理ACL, zookeeper的发行包中提供了一个cli工具zkcli.sh，可以通过它来进行acl管理，下面通过一些例子来说明acl管理的基本方法：