Zookeeper（8）Zookeeper的ACL（Access Control List）是什么？

Zookeeper 的 ACL（Access Control List）机制用于控制对 ZNode 的访问权限。ACL 定义了谁可以对 ZNode 执行哪些操作，从而确保 Zookeeper 集群的安全性。

ACL 的关键概念

1. 权限类型：

   • CREATE：创建子节点的权限。
   • READ：读取节点数据和子节点列表的权限。
   • WRITE：更新节点数据的权限。
   • DELETE：删除子节点的权限。
   • ADMIN：设置 ACL 的权限。

2. 授权模式：

   • world：全世界范围，只有一个 id，即 "anyone"。
   • auth：所有已认证的用户。
   • digest：使用用户名和密码进行认证，格式为 "username:password"。
   • ip：基于客户端 IP 地址进行认证。
   • super：超级用户，拥有所有权限。

代码示例

以下代码示例展示了如何在 Zookeeper 中设置和使用 ACL。

1. 添加 Maven 依赖

在 pom.xml 中添加 Zookeeper 客户端的依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
    <artifactId>zookeeper</artifactId>
    <version>3.6.3</version>
</dependency>

2. 创建 Zookeeper 客户端

import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.WatchedEvent;
import org.apache.zookeeper.Watcher;

public class ZookeeperClient {
    private static final String ZK_ADDRESS = "localhost:2181";
    private static final int SESSION_TIMEOUT = 3000;

    private ZooKeeper zooKeeper;

    public void connect() throws Exception {
        zooKeeper = new ZooKeeper(ZK_ADDRESS, SESSION_TIMEOUT, new Watcher() {
            @Override
            public void process(WatchedEvent event) {
                System.out.println("Event received: " + event);
            }
        });
    }

    public void close() throws InterruptedException {
        if (zooKeeper != null) {
            zooKeeper.close();
        }
    }

    public ZooKeeper getZooKeeper() {
        return zooKeeper;
    }
}

3. 设置和使用 ACL

import org.apache.zookeeper.CreateMode;
import org.apache.zookeeper.ZooDefs;
import org.apache.zookeeper.ZooKeeper;
import org.apache.zookeeper.data.ACL;
import org.apache.zookeeper.data.Id;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ZookeeperACLExample {
    private static final String ACL_PATH = "/acl_node";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ZookeeperClient client = new ZookeeperClient();
        client.connect();
        ZooKeeper zooKeeper = client.getZooKeeper();

        // 创建具有ACL的ZNode
        List<ACL> acls = new ArrayList<>();
        Id userId = new Id("digest", "user1:password1");
        acls.add(new ACL(ZooDefs.Perms.ALL, userId));

        // 加入超级用户
        Id superId = new Id("super", "");
        acls.add(new ACL(ZooDefs.Perms.ALL, superId));

        // 创建带有 ACL 的节点
        if (zooKeeper.exists(ACL_PATH, false) == null) {
            zooKeeper.addAuthInfo("digest", "user1:password1".getBytes());
            String createdPath = zooKeeper.create(ACL_PATH, "initial_data".getBytes(), acls, CreateMode.PERSISTENT);
            System.out.println("Created node path with ACL: " + createdPath);
        }

        // 尝试读取数据
        try {
            byte[] data = zooKeeper.getData(ACL_PATH, false, null);
            System.out.println("Data of node " + ACL_PATH + ": " + new String(data));
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Failed to read data: " + e.getMessage());
        }

        // 尝试更新数据
        try {
            zooKeeper.setData(ACL_PATH, "updated_data".getBytes(), -1);
            byte[] updatedData = zooKeeper.getData(ACL_PATH, false, null);
            System.out.println("Updated data of node " + ACL_PATH + ": " + new String(updatedData));
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Failed to update data: " + e.getMessage());
        }

        client.close();
    }
}

详细解释

1. 创建会话：

   • 使用 ZooKeeper 构造函数创建一个新的会话，指定 Zookeeper 服务器地址和会话超时时间。
   • Watcher 接口的实现处理会话相关的事件，如会话失效。

2. 设置 ACL：

   • 创建一个 List<ACL> 对象，用于存储 ACL 条目。
   • 使用 Id 类创建用户标识，digest 模式下的格式为 "username:password"，需要使用 ZooDefs.Perms 指定权限。
   • 将 ACL 对象添加到 ACL 列表中。

3. 创建带有 ACL 的 ZNode：

   • 使用 create 方法创建 ZNode 并设置 ACL。
   • 使用 addAuthInfo 方法添加认证信息。

4. 读取和更新数据：

   • 使用 getData 方法读取 ZNode 数据。
   • 使用 setData 方法更新 ZNode 数据。
   • 在尝试操作时，如果没有合适的权限，会抛出异常。

ACL 权限类型

• READ：读取节点数据和子节点列表的权限。
• WRITE：更新节点数据的权限。
• CREATE：创建子节点的权限。
• DELETE：删除子节点的权限。
• ADMIN：设置 ACL 的权限。
• ALL：所有权限。

授权模式

• world:anyone：任何人都可以访问。
• auth：所有已认证的用户。
• digest：用户名和密码认证。
• ip：基于客户端 IP 地址的认证。
• super：超级用户，拥有所有权限。

总结

Zookeeper 的 ACL 机制通过定义权限和授权模式来控制对 ZNode 的访问权限。权限类型包括读取、写入、创建、删除和管理权限。授权模式包括全世界、已认证用户、用户名和密码、客户端 IP 地址和超级用户。通过上述代码示例，可以看到如何在 Zookeeper 中设置和使用 ACL，以确保 ZNode 的安全访问。了解 ACL 机制有助于在实际应用中实现更加安全的分布式系统管理。