問題描述
業務需要一個長期運行的程序，將上傳的文件存放至HDFS，程序啟動后，剛開始一切正常，執行一段時間（一般是一天，有的現場是三天），就會出現認證錯誤，用的JDK是1.8,hadoop-client，對應的版本是2.5.1，為什么強調這個版本號，因為錯誤的根本原因就在於版本問題
錯誤日志
Caused by: org.ietf.jgss.GSSException: No valid credentials provided (Mechanism level: Failed to find any Kerberos tgt)
at sun.security.jgss.krb5.Krb5InitCredential.getInstance(Krb5InitCredential.java:147) ~[?:1.8.0_212]
at sun.security.jgss.krb5.Krb5MechFactory.getCredentialElement(Krb5MechFactory.java:122) ~[?:1.8.0_212]
at sun.security.jgss.krb5.Krb5MechFactory.getMechanismContext(Krb5MechFactory.java:187) ~[?:1.8.0_212]
at sun.security.jgss.GSSManagerImpl.getMechanismContext(GSSManagerImpl.java:224) ~[?:1.8.0_212]
at sun.security.jgss.GSSContextImpl.initSecContext(GSSContextImpl.java:212) ~[?:1.8.0_212]
at sun.security.jgss.GSSContextImpl.initSecContext(GSSContextImpl.java:179) ~[?:1.8.0_212]
at com.sun.security.sasl.gsskerb.GssKrb5Client.evaluateChallenge(GssKrb5Client.java:192) ~[?:1.8.0_212]
at org.apache.hadoop.security.SaslRpcClient.saslConnect(SaslRpcClient.java:413) ~[hadoop-common-2.5.1.jar:?]
at org.apache.hadoop.ipc.Client$Connection.setupSaslConnection(Client.java:552) ~[hadoop-common-2.5.1.jar:?]
at org.apache.hadoop.ipc.Client$Connection.access$1800(Client.java:367) ~[hadoop-common-2.5.1.jar:?]
at org.apache.hadoop.ipc.Client$Connection$2.run(Client.java:717) ~[hadoop-common-2.5.1.jar:?]
at org.apache.hadoop.ipc.Client$Connection$2.run(Client.java:713) ~[hadoop-common-2.5.1.jar:?]
at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method) ~[?:1.8.0_212]
at javax.security.auth.Subject.doAs(Subject.java:422) ~[?:1.8.0_212]
at org.apache.hadoop.security.UserGroupInformation.doAs(UserGroupInformation.java:1614) ~[hadoop-common-2.5.1.jar:?]
at org.apache.hadoop.ipc.Client$Connection.setupIOstreams(Client.java:712) ~[hadoop-common-2.5.1.jar:?]
at org.apache.hadoop.ipc.Client$Connection.access$2800(Client.java:367) ~[hadoop-common-2.5.1.jar:?]
at org.apache.hadoop.ipc.Client.getConnection(Client.java:1463) ~[hadoop-common-2.5.1.jar:?]
at org.apache.hadoop.ipc.Client.call(Client.java:1382) ~[hadoop-common-2.5.1.jar:?]
... 61 more
業務程序調用認證方法
public void init() {
System.setProperty("java.security.krb5.conf", "krb5.conf");
}
public void kerberosLogin() throws IOException {
// 已經認證通過
if ("hdfsuser".concat("@").concat("DATAHOUSE.COM")
.equals(UserGroupInformation.getCurrentUser().getUserName())) {
UserGroupInformation.getCurrentUser().checkTGTAndReloginFromKeytab();
return;
}
// ksbName 表示用戶名 keytabPath表示秘鑰存放位置
UserGroupInformation.loginUserFromKeytab("hdfsuser", "/etc/keytab/hdfsuser.keytab");
}
-
主要思想就是第一次認證通過loginUserFromKeytab進行認證，之后每次請求再調用checkTGTAndReloginFromKeytab方法判斷是否需要重新認證，防止ticket過期
-
應用在每次獲取FileSystem時，都會先調用kerberosLogin，之后才獲取FileSystem
public FileSystem getFileSystem() throws IOException {
try {
kerberosLogin();
return FileSystem.get(configuration);
} catch (Exception e) {
logger.error("create hdfs FileSystem has error", e);
throw e;
}
}
問題調查過程
根據錯誤在網上各種搜索，出來的結果和上面的代碼大同小異，有的猜測是客戶端調用間隔太大，超過了ticket_lifetime的值，建議加一個定時任務來周期性的調用kerberosLogin()方法，雖然我們業務不太可能出現這種情況，還是加上了這個處理，問題依舊，只好開始慢慢調試
UserGroupInformation.loginUserFromKeytab的認證過程
-
UserGroupInformation.loginUserFromKeytab 利用傳入的user和keytab路徑信息，構建一個LoginContext，接着調用LoginContext的login方法
try {
login = newLoginContext(HadoopConfiguration.KEYTAB_KERBEROS_CONFIG_NAME,
subject, new HadoopConfiguration());
start = Time.now();
login.login();
。。。
```
-
LoginContext.login方法依次通過反射調用了登陸模塊的login和commit兩個方法，調用的主要邏輯在invokePriv方法內
public void login() throws LoginException { ... try { // module invoked in doPrivileged invokePriv(LOGIN_METHOD); invokePriv(COMMIT_METHOD); ... -
LoginContext.invokePriv方法主要在doPrivileged內調用invoke方法,invoke方法依次調用登陸模塊對應的方法，第一次調用時，還會調用對應的initialize方法
for (int i = moduleIndex; i < moduleStack.length; i++, moduleIndex++) { try { ... // 查找initialize方法 methods = moduleStack[i].module.getClass().getMethods(); for (mIndex = 0; mIndex < methods.length; mIndex++) { if (methods[mIndex].getName().equals(INIT_METHOD)) { break; } } Object[] initArgs = {subject, callbackHandler, state, moduleStack[i].entry.getOptions() }; // 調用 initialize 方法 methods[mIndex].invoke(moduleStack[i].module, initArgs); } // 接着查找相應的方法 for (mIndex = 0; mIndex < methods.length; mIndex++) { if (methods[mIndex].getName().equals(methodName)) { break; } } // set up the arguments to be passed to the LoginModule method Object[] args = { }; // 調用相應的方法 boolean status = ((Boolean)methods[mIndex].invoke (moduleStack[i].module, args)).booleanValue();
實際執行時對應的moduleStack中有兩個LoginModule
* HadoopLoginModule ：和kerberos認證關系不大，暫且不看
* Krb5LoginModule ： kerberos認證類，根據第2步LoginContext.login中的方法可知，會依次調用這個module中的login和commit兩個方法
1. Krb5LoginModule.login方法，就是利用我們提供的user名稱和krb5.conf中的配置信息以及keytab信息進行認證。代碼就不展示了，主要是調用attemptAuthentication進行的處理。
1. Krb5LoginModule.commit方法是要把認證后證書信息存入到Subject中，以便后續能重復使用subject進行認證，和本次調查問題有關的代碼片段如下
```
public boolean commit() throws LoginException {
Set<Object> privCredSet = subject.getPrivateCredentials();
。。。
if (ktab != null) {
if (!privCredSet.contains(ktab)) {
// 把keytab保存下來，再次認證使用
privCredSet.add(ktab);
}
} else {
succeeded = false;
throw new LoginException("No key to store");
}
。。。
```
1. 按照這個邏輯，既然keytab保存到Subject中了，再次使用UserGroupInformation.getCurrentUser().checkTGTAndReloginFromKeytab()；進行認證時，就可以使用保存的keytab直接認證了，應該是不會出錯的，我們看下checkTGTAndReloginFromKeytab方法
```
public synchronized void checkTGTAndReloginFromKeytab() throws IOException {
if (!isSecurityEnabled()
|| user.getAuthenticationMethod() != AuthenticationMethod.KERBEROS
|| !isKeytab)
return;
KerberosTicket tgt = getTGT();
if (tgt != null && Time.now() < getRefreshTime(tgt)) {
return;
}
reloginFromKeytab();
}
```
方法邏輯，就是判斷如果是用keytab進行的認證，就調用reloginFromKeytab進行認證。但在實際執行時卻發現isKeytab的值是false，可代碼明明是使用keytab來認證的，怎么是false呢，只能看看isKeytab這個值怎么賦值的了，對應邏輯在UserGroupInformation的構造函數里
```
UserGroupInformation(Subject subject) {
...
this.isKeytab = !subject.getPrivateCredentials(KerberosKey.class).isEmpty();
...
}
```
1. 至此終於發現問題所在，我們在第5步，認證成功后在subject的PrivateCredentials中存入的是keytab對象，而這個地方判斷的是KerberosKey，這肯定是不一樣呀，那就只有一種可能，就是引用jar包的版本問題了。更換hadoop-client的版本號為2.10.0，再查看UserGroupInformation對應的構造函數
```
private UserGroupInformation(Subject subject, final boolean externalKeyTab) {
...
this.isKeytab = KerberosUtil.hasKerberosKeyTab(subject);
...
}
將判斷邏輯移到了KerberosUtil.hasKerberosKeyTab方法中
/**
* Check if the subject contains Kerberos keytab related objects.
* The Kerberos keytab object attached in subject has been changed
* from KerberosKey (JDK 7) to KeyTab (JDK 8)
*
*
* @param subject subject to be checked
* @return true if the subject contains Kerberos keytab
*/
public static boolean hasKerberosKeyTab(Subject subject) {
return !subject.getPrivateCredentials(KeyTab.class).isEmpty();
}
```
可以看到判斷對象已經變成了KeyTab了，並且從注釋信息中明確看到在JDK7時使用的是KerberosKey，在JDK8時換成了KeyTab。
總結，kerberos認證功能雖然強大，實際使用還是有點復雜，特別是和jaas結合后，出了錯還是有些難調查，可只要慢慢分析，還是會找到解決方法的，還有一點就是雖然程序出現的錯誤一樣，引起錯誤的根本原因還是會有所不同，不能只是按照網上說法一改就萬事大吉，有時還是需要靠我們自己刨根問底好好研究。