Red Hat Summit 红帽全球峰会支持控制台（Console）开发人员开始试用联系人

6.3. 身份验证

要验证到 Kafka 集群的客户端连接，可以使用以下选项：

TLS 客户端身份验证
在加密连接中使用 X.509 证书 TLS （传输层安全）
Kafka SASL
使用支持的身份验证机制的 Kafka SASL （简单身份验证和安全层）
OAuth 2.0
基于 OAuth 2.0 令牌的身份验证

SASL 身份验证支持普通未加密的连接和 TLS 连接的各种机制：

  • PLAIN - 基于用户名和密码进行身份验证。
  • SCRAM-SHA-256 和 SCRAM-SHA-512 - 使用 Salted Challenge Response Authentication Mechanism (SCRAM)进行身份验证。
  • GSSAPI - 对 Kerberos 服务器进行身份验证。
警告

PLAIN 机制通过网络发送用户名和密码，格式为未加密的格式。它应该只与 TLS 加密结合使用。

6.3.1. 启用 TLS 客户端身份验证
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在 Kafka 代理中启用 TLS 客户端身份验证，以增强连接到已使用 TLS 加密的 Kafka 节点的安全性。

使用 ssl.client.auth 属性使用以下值之一设置 TLS 身份验证：

  • none - TLS 客户端身份验证为 off （默认）
  • requested - 可选 TLS 客户端身份验证
  • 必需 - 客户端必须使用 TLS 客户端证书进行身份验证

当客户端使用 TLS 客户端身份验证进行身份验证时，经过身份验证的主体名称会派生自客户端证书中的可分辨名称。例如，具有可分辨名称 CN=someuser 证书的用户将使用主体 CN=someuser,OU=Unknown,O=Unknown,L=Unknown,C=Unknown,C=Unknown,C=Unknown 进行验证。这个主体名称为经过身份验证的用户或实体提供唯一标识符。如果没有使用 TLS 客户端身份验证，并且禁用 SASL，则主体名称默认为 ANONYMOUS。

先决条件

流程

  1. 准备一个 JKS (Java Keystore )信任存储，其中包含用于签署用户证书的 CA （认证机构）的公钥。

  2. 编辑所有集群节点上的 Kafka 配置文件，如下所示：

    • 使用 ssl.truststore.location 属性指定 JKS 信任存储的路径。
    • 如果信任存储受密码保护，请使用 ssl.truststore.password 属性设置密码。

    • 将 ssl.client.auth 属性设置为 required。

      TLS 客户端身份验证配置

      ssl.truststore.location=/path/to/truststore.jks
ssl.truststore.password=123456
ssl.client.auth=required
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  3. （重新）启动 Kafka 代理。

6.3.2. 启用 SASL PLAIN 客户端身份验证
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在 Kafka 中启用 SASL PLAIN 身份验证，以增强连接到 Kafka 节点的安全性。

SASL 身份验证通过使用 KafkaServer JAAS 上下文的 Java 身份验证和授权服务(JAAS)启用。您可以在专用文件中或直接在 Kafka 配置中定义 JAAS 配置。

专用文件的建议位置为 /opt/kafka/config/jaas.conf。确保该文件可由 kafka 用户读取。保留 JAAS 配置文件在所有 Kafka 节点上同步。

先决条件

流程

  1. 编辑或创建 /opt/kafka/config/jaas.conf JAAS 配置文件以启用 PlainLoginModule 并指定允许的用户名和密码。

    确保该文件在所有 Kafka 代理中都是相同的。

    JAAS 配置

    KafkaServer {
    org.apache.kafka.common.security.plain.PlainLoginModule required
    user_admin="123456"
    user_user1="123456"
    user_user2="123456";
};
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  2. 编辑所有集群节点上的 Kafka 配置文件，如下所示：

    • 使用 listener.security.protocol.map 属性在特定监听程序上启用 SASL PLAIN 身份验证。指定 SASL_PLAINTEXT 或 SASL_SSL。

    • 将 sasl.enabled.mechanisms 属性设置为 PLAIN。

      SASL 普通配置

      listeners=INSECURE://:9092,AUTHENTICATED://:9093,REPLICATION://:9094
listener.security.protocol.map=INSECURE:PLAINTEXT,AUTHENTICATED:SASL_PLAINTEXT,REPLICATION:PLAINTEXT
sasl.enabled.mechanisms=PLAIN
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  3. （重新）使用 KAFKA_OPTS 环境变量启动 Kafka 代理，将 JAAS 配置传递给 Kafka 代理： 

    su - kafka
export KAFKA_OPTS="-Djava.security.auth.login.config=/opt/kafka/config/jaas.conf"; /opt/kafka/bin/kafka-server-start.sh -daemon /opt/kafka/config/server.properties
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6.3.3. 启用 SASL SCRAM 客户端身份验证
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在 Kafka 中启用 SASL SCRAM 身份验证，以增强连接到 Kafka 节点的安全性。

SASL 身份验证通过使用 KafkaServer JAAS 上下文的 Java 身份验证和授权服务(JAAS)启用。您可以在专用文件中或直接在 Kafka 配置中定义 JAAS 配置。

专用文件的建议位置为 /opt/kafka/config/jaas.conf。确保该文件可由 kafka 用户读取。保留 JAAS 配置文件在所有 Kafka 节点上同步。

先决条件

流程

  1. 编辑或创建 /opt/kafka/config/jaas.conf JAAS 配置文件以启用 ScramLoginModule。

    确保该文件在所有 Kafka 代理中都是相同的。

    JAAS 配置

    KafkaServer {
    org.apache.kafka.common.security.scram.ScramLoginModule required;
};
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  2. 编辑所有集群节点上的 Kafka 配置文件，如下所示：

    • 使用 listener.security.protocol.map 属性在特定监听程序上启用 SASL SCRAM 身份验证。指定 SASL_PLAINTEXT 或 SASL_SSL。

    • 将 sasl.enabled.mechanisms 选项设置为 SCRAM-SHA-256 或 SCRAM-SHA-512。

      例如： 

      listeners=INSECURE://:9092,AUTHENTICATED://:9093,REPLICATION://:9094
listener.security.protocol.map=INSECURE:PLAINTEXT,AUTHENTICATED:SASL_PLAINTEXT,REPLICATION:PLAINTEXT
sasl.enabled.mechanisms=SCRAM-SHA-512
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  3. （重新）使用 KAFKA_OPTS 环境变量启动 Kafka 代理，将 JAAS 配置传递给 Kafka 代理。 

    su - kafka
export KAFKA_OPTS="-Djava.security.auth.login.config=/opt/kafka/config/jaas.conf"; /opt/kafka/bin/kafka-server-start.sh -daemon /opt/kafka/config/server.properties
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6.3.4. 启用多个 SASL 机制
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使用 SASL 身份验证时，您可以启用多个机制。Kafka 可以同时使用多个 SASL 机制。启用多个机制后，您可以选择特定的客户端使用的机制。

要使用多个机制，您可以设置每个机制所需的配置。您可以将不同的 KafkaServer JAAS 配置添加到同一上下文中，并使用 sasl.mechanism.inter.broker.protocol 属性在 Kafka 配置中启用多个机制作为用逗号分开的列表。

JAAS 配置多个 SASL 机制

KafkaServer {
    org.apache.kafka.common.security.plain.PlainLoginModule required
    user_admin="123456"
    user_user1="123456"
    user_user2="123456";

    com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule required
    useKeyTab=true
    storeKey=true
    keyTab="/etc/security/keytabs/kafka_server.keytab"
    principal="kafka/kafka1.hostname.com@EXAMPLE.COM";

    org.apache.kafka.common.security.scram.ScramLoginModule required;
};
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启用 SASL 机制

sasl.enabled.mechanisms=PLAIN,SCRAM-SHA-256,SCRAM-SHA-512
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6.3.5. 为 inter-broker 身份验证启用 SASL
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在 Kafka 节点间启用 SASL SCRAM 身份验证，以增强代理连接的安全性。除了将 SASL 身份验证用于客户端连接到 Kafka 集群外，您还可以使用 SASL 进行代理身份验证。与 SASL 用于客户端连接不同，您只能为代理通信选择一个机制。

先决条件

  • ZooKeeper 安装在每个主机上，且配置文件可用。

  • 如果您使用 SCRAM 机制，请在 Kafka 集群中注册 SCRAM 凭证。

    对于 Kafka 集群中的所有节点，将 inter-broker SASL SCRAM 用户添加到 ZooKeeper 中。这样可确保在 Kafka 集群运行前为 bootstrap 更新用于身份验证的凭证。

    注册 inter-broker SASL SCRAM 用户

    bin/kafka-configs.sh \
--zookeeper localhost:2181 \
--alter \
--add-config 'SCRAM-SHA-512=[password=changeit]' \
--entity-type users \
--entity-name kafka
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流程

  1. 使用 sasl.mechanism.inter.broker.protocol 属性在 Kafka 配置中指定 inter-broker SASL 机制。

    inter-broker SASL 机制

    sasl.mechanism.inter.broker.protocol=SCRAM-SHA-512
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  2. （可选）如果您使用 SCRAM 机制，请通过 添加 SCRAM 用户在 Kafka 集群上注册 SCRAM 凭证。

    这样可确保在 Kafka 集群运行前为 bootstrap 更新用于身份验证的凭证。

  3. 使用 username 和 password 字段在 KafkaServer JAAS 上下文中指定用于代理间通信的 用户名和密码。

    inter-broker JAAS 上下文

    KafkaServer {
    org.apache.kafka.common.security.plain.ScramLoginModule required
    username="admin"
    password="123456"
    # ...
};
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6.3.6. 添加 SASL SCRAM 用户
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此流程概述了在 Kafka 中使用 SASL SCRAM 注册新用户进行身份验证的步骤。SASL SCRAM 身份验证增强了客户端连接的安全性。

先决条件

流程

  • 使用 kafka-configs.sh 工具添加新的 SASL SCRAM 用户。 

    /opt/kafka/kafka-configs.sh \
--bootstrap-server <broker_host>:<port> \
--alter \
--add-config 'SCRAM-SHA-512=[password=<password>]' \
--entity-type users --entity-name <username>
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    例如： 

    /opt/kafka/kafka-configs.sh \
--bootstrap-server localhost:9092 \
--alter \
--add-config 'SCRAM-SHA-512=[password=123456]' \
--entity-type users \
--entity-name user1
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6.3.7. 删除 SASL SCRAM 用户
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此流程概述了在 Kafka 中使用 SASL SCRAM 删除注册的用户的步骤。

先决条件

流程

  • 使用 kafka-configs.sh 工具删除 SASL SCRAM 用户。 

    /opt/kafka/bin/kafka-configs.sh \
--bootstrap-server <broker_host>:<port> \
--alter \
--delete-config 'SCRAM-SHA-512' \
--entity-type users \
--entity-name <username>
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    例如： 

    /opt/kafka/bin/kafka-configs.sh \
--bootstrap-server localhost:9092 \
--alter \
--delete-config 'SCRAM-SHA-512' \
--entity-type users \
--entity-name user1
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6.3.8. 启用 Kerberos (GSSAPI)身份验证
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Apache Kafka 的流支持使用 Kerberos (GSSAPI)身份验证协议来保护对 Kafka 集群的单点登录访问。GSSAPI 是 Kerberos 功能的 API 包装程序，从底层实现更改中模拟应用程序。

Kerberos 是一种网络身份验证系统，其允许客户端和服务器使用对称加密和信任的第三方 KDC 来互相进行身份验证。

此流程演示了如何为 Apache Kafka 配置流，以便 Kafka 客户端可以使用 Kerberos (GSSAPI)身份验证访问 Kafka 和 ZooKeeper。

该流程假设已在 Red Hat Enterprise Linux 主机上设置了 Kerberos krb5 资源服务器。

该流程显示，带有如何配置的示例：

  1. 服务主体
  2. 使用 Kerberos 登录的 Kafka 代理
  3. zookeeper 使用 Kerberos 登录
  4. 生产者和消费者客户端使用 Kerberos 身份验证访问 Kafka

这些说明描述了在单个主机上为单个 ZooKeeper 和 Kafka 安装设置的 Kerberos，为生成者和消费者客户端提供额外的配置。

先决条件

要配置 Kafka 和 ZooKeeper 来验证和授权 Kerberos 凭证，您需要：

  • 访问 Kerberos 服务器
  • 每个 Kafka 代理主机上的 Kerberos 客户端

有关在代理主机上设置 Kerberos 服务器和客户端的详情请参考 RHEL 设置配置中的 Kerberos 示例。

为身份验证添加服务主体

在 Kerberos 服务器中，为 ZooKeeper、Kafka 代理和 Kafka 生成者和消费者客户端创建服务主体（用户）。

服务主体必须采用 SERVICE-NAME/FULLY-QUALIFIED-HOST-NAME@DOMAIN-REALM 的形式。

  1. 创建通过 Kerberos KDC 存储主体密钥的服务主体和 keytab。

    确保 Kerberos 主体中的域名采用大写。

    例如：

    • zookeeper/node1.example.redhat.com@EXAMPLE.REDHAT.COM
    • kafka/node1.example.redhat.com@EXAMPLE.REDHAT.COM
    • producer1/node1.example.redhat.com@EXAMPLE.REDHAT.COM

    • consumer1/node1.example.redhat.com@EXAMPLE.REDHAT.COM

      ZooKeeper 服务主体必须与 Kafka config/server.properties 文件中的 zookeeper.connect 配置具有相同的主机名： 

      zookeeper.connect=node1.example.redhat.com:2181
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      如果主机名不相同，则使用 localhost，身份验证将失败。

  2. 在主机上创建一个目录并添加 keytab 文件：

    例如： 

    /opt/kafka/krb5/zookeeper-node1.keytab
/opt/kafka/krb5/kafka-node1.keytab
/opt/kafka/krb5/kafka-producer1.keytab
/opt/kafka/krb5/kafka-consumer1.keytab
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  3. 确保 kafka 用户可以访问目录： 

    chown kafka:kafka -R /opt/kafka/krb5
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将 ZooKeeper 配置为使用 Kerberos 登录

配置 ZooKeeper 以使用 Kerberos 密钥分发中心(KDC)使用之前为 zookeeper 创建的用户主体和 keytabs 进行身份验证。

  1. 创建或修改 opt/kafka/config/jaas.conf 文件来支持 ZooKeeper 客户端和服务器操作： 

    Client {
    com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule required debug=true
    useKeyTab=true
    1 
    
    storeKey=true
    2 
    
    useTicketCache=false
    3 
    
    keyTab="/opt/kafka/krb5/zookeeper-node1.keytab"
    4 
    
    principal="zookeeper/node1.example.redhat.com@EXAMPLE.REDHAT.COM";
    5 
    
};

Server {
    com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule required debug=true
    useKeyTab=true
    storeKey=true
    useTicketCache=false
    keyTab="/opt/kafka/krb5/zookeeper-node1.keytab"
    principal="zookeeper/node1.example.redhat.com@EXAMPLE.REDHAT.COM";
};

QuorumServer {
    com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule required debug=true
    useKeyTab=true
    storeKey=true
    keyTab="/opt/kafka/krb5/zookeeper-node1.keytab"
    principal="zookeeper/node1.example.redhat.com@EXAMPLE.REDHAT.COM";
};

QuorumLearner {
    com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule required debug=true
    useKeyTab=true
    storeKey=true
    keyTab="/opt/kafka/krb5/zookeeper-node1.keytab"
    principal="zookeeper/node1.example.redhat.com@EXAMPLE.REDHAT.COM";
};
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    1
    设置为 true，以从 keytab 获取主体密钥。
    2
    设置为 true 以存储主体密钥。
    3
    设置为 true，以从票据缓存获取 Ticket Granting Ticket (TGT)。
    4
    keyTab 属性指向从 Kerberos KDC 复制的 keytab 文件的位置。位置和文件必须可由 kafka 用户读取。
    5
    principal 属性配置为与 KDC 主机上创建的完全限定域名匹配，其格式是 SERVICE-NAME/FULLY-QUALIFIED-HOST@DOMAIN-NAME。

  2. 编辑 opt/kafka/config/zookeeper.properties 以使用更新的 JAAS 配置： 

    # ...

requireClientAuthScheme=sasl
jaasLoginRenew=3600000
    1 
    
kerberos.removeHostFromPrincipal=false
    2 
    
kerberos.removeRealmFromPrincipal=false
    3 
    
quorum.auth.enableSasl=true
    4 
    
quorum.auth.learnerRequireSasl=true
    5 
    
quorum.auth.serverRequireSasl=true
quorum.auth.learner.loginContext=QuorumLearner
    6 
    
quorum.auth.server.loginContext=QuorumServer
quorum.auth.kerberos.servicePrincipal=zookeeper/_HOST
    7 
    
quorum.cnxn.threads.size=20
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    1
    控制登录续订的频率（以毫秒为单位），可针对票据续订间隔进行调整。默认值为一小时。
    2
    指定主机名是否用作登录主体名称的一部分。如果将单个 keytab 用于集群中的所有节点，则会将其设置为 true。但是，建议为每个代理主机生成单独的 keytab 和完全限定主体以进行故障排除。
    3
    控制域名称是否从 Kerberos 协商的主体名称中分离。建议将此设置设置为 false。
    4
    为 ZooKeeper 服务器和客户端启用 SASL 身份验证机制。
    5
    RequireSasl 属性控制仲裁事件是否需要 SASL 身份验证，如 master 选举机制。
    6
    loginContext 属性标识用于对指定组件进行身份验证的 JAAS 配置中登录上下文的名称。loginContext 名称与 opt/kafka/config/jaas.conf 文件中相关部分的名称对应。
    7
    控制用于组成用于识别的主体名称的命名惯例。占位符 _HOST 会自动解析为运行时由 server.1 属性定义的主机名。

  3. 使用 JVM 参数启动 ZooKeeper，以指定 Kerberos 登录配置： 

    su - kafka
export EXTRA_ARGS="-Djava.security.krb5.conf=/etc/krb5.conf -Djava.security.auth.login.config=/opt/kafka/config/jaas.conf"; /opt/kafka/bin/zookeeper-server-start.sh -daemon /opt/kafka/config/zookeeper.properties
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    如果您不使用默认服务名称(zookeeper)，请使用 -Dzookeeper.sasl.client.username=NAME 参数添加名称。

    注意

    如果您使用 /etc/krb5.conf 位置，则不需要在启动 ZooKeeper, Kafka, 或 Kafka 生成者和消费者时不需要指定 -Djava.security.krb5.conf=/etc/krb5.conf。

将 Kafka 代理服务器配置为使用 Kerberos 登录

使用之前为 kafka 创建的 user principals 和 keytabs，将 Kafka 配置为使用 Kerberos 密钥分发中心(KDC)进行身份验证。

  1. 使用以下元素修改 opt/kafka/config/jaas.conf 文件： 

    KafkaServer {
    com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule required
    useKeyTab=true
    storeKey=true
    keyTab="/opt/kafka/krb5/kafka-node1.keytab"
    principal="kafka/node1.example.redhat.com@EXAMPLE.REDHAT.COM";
};
KafkaClient {
    com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule required debug=true
    useKeyTab=true
    storeKey=true
    useTicketCache=false
    keyTab="/opt/kafka/krb5/kafka-node1.keytab"
    principal="kafka/node1.example.redhat.com@EXAMPLE.REDHAT.COM";
};
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  2. 通过修改 config/server.properties 文件中的监听程序配置来配置 Kafka 集群中的每个代理，以便监听程序使用 SASL/GSSAPI 登录。

    将 SASL 协议添加到监听器的安全协议映射中，并删除所有不需要的协议。

    例如： 

    # ...
broker.id=0
# ...
listeners=SECURE://:9092,REPLICATION://:9094
    1 
    
inter.broker.listener.name=REPLICATION
# ...
listener.security.protocol.map=SECURE:SASL_PLAINTEXT,REPLICATION:SASL_PLAINTEXT
    2 
    
# ..
sasl.enabled.mechanisms=GSSAPI
    3 
    
sasl.mechanism.inter.broker.protocol=GSSAPI
    4 
    
sasl.kerberos.service.name=kafka
    5 
    
...
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    1
    配置了两个监听器：一个安全监听程序用于与客户端的通用通信（支持 TLS 用于通信），以及用于代理间通信的复制监听程序。
    2
    对于启用了 TLS 的监听程序，协议名称为 SASL_PLAINTEXT。对于启用了 TLS 的连接器，协议名称为 SASL_PLAINTEXT。如果不需要 SSL，您可以删除 ssl.* 属性。
    3
    Kerberos 验证的 SASL 机制是 GSSAPI。
    4
    用于代理间通信的 Kerberos 身份验证。
    5
    用于指定用于身份验证请求的服务名称，以将其与可能使用相同的 Kerberos 配置的其他服务区分开来。

  3. 使用 JVM 参数启动 Kafka 代理，以指定 Kerberos 登录配置： 

    su - kafka
export KAFKA_OPTS="-Djava.security.krb5.conf=/etc/krb5.conf -Djava.security.auth.login.config=/opt/kafka/config/jaas.conf"; /opt/kafka/bin/kafka-server-start.sh -daemon /opt/kafka/config/server.properties
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    如果代理和 ZooKeeper 集群之前已经配置并使用基于非 Kerberos 的身份验证系统，则可以启动 ZooKeeper 和 broker 集群，并检查日志中是否存在配置错误。

    启动代理和 Zookeeper 实例后，集群现在被配置为 Kerberos 身份验证。

配置 Kafka producer 和消费者客户端以使用 Kerberos 身份验证

使用之前为 producer1 和 consumer1 创建的用户主体和 keytabs 配置 Kafka producer 和 使用者客户端，以使用 Kerberos 密钥分发中心(KDC)进行身份验证。

  1. 将 Kerberos 配置添加到制作者或消费者配置文件中。

    例如：

    /opt/kafka/config/producer.properties

    # ...
sasl.mechanism=GSSAPI
    1 
    
security.protocol=SASL_PLAINTEXT
    2 
    
sasl.kerberos.service.name=kafka
    3 
    
sasl.jaas.config=com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule required \
    4 
    
    useKeyTab=true  \
    useTicketCache=false \
    storeKey=true  \
    keyTab="/opt/kafka/krb5/producer1.keytab" \
    principal="producer1/node1.example.redhat.com@EXAMPLE.REDHAT.COM";
# ...
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    1
    配置 Kerberos (GSSAPI)身份验证。
    2
    Kerberos 使用 SASL 纯文本（用户名/密码）安全协议。
    3
    在 Kerberos KDC 中配置的 Kafka 的服务主体(user)。
    4
    使用 jaas.conf 中定义的相同属性，为 JAAS 配置。

    /opt/kafka/config/consumer.properties

    # ...
sasl.mechanism=GSSAPI
security.protocol=SASL_PLAINTEXT
sasl.kerberos.service.name=kafka
sasl.jaas.config=com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule required \
    useKeyTab=true  \
    useTicketCache=false \
    storeKey=true  \
    keyTab="/opt/kafka/krb5/consumer1.keytab" \
    principal="consumer1/node1.example.redhat.com@EXAMPLE.REDHAT.COM";
# ...
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  2. 运行客户端，验证您可以从 Kafka 代理发送和接收信息。

    制作者客户端： 

    export KAFKA_HEAP_OPTS="-Djava.security.krb5.conf=/etc/krb5.conf -Dsun.security.krb5.debug=true"; /opt/kafka/bin/kafka-console-producer.sh --producer.config /opt/kafka/config/producer.properties  --topic topic1 --bootstrap-server node1.example.redhat.com:9094
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    消费者客户端： 

    export KAFKA_HEAP_OPTS="-Djava.security.krb5.conf=/etc/krb5.conf -Dsun.security.krb5.debug=true"; /opt/kafka/bin/kafka-console-consumer.sh --consumer.config /opt/kafka/config/consumer.properties  --topic topic1 --bootstrap-server node1.example.redhat.com:9094
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