创建证书

当使用客户端证书进行认证时,用户可以使用现有部署脚本,或者通过 easyrsaopensslcfssl 手动生成证书。

使用现有部署脚本

现有部署脚本 位于 cluster/saltbase/salt/generate-cert/make-ca-cert.sh

执行该脚本时需传入两个参数。 第一个参数为 API 服务器的 IP 地址,第二个参数为对象的候补名称列表, 形如 IP:<ip地址> 或 DNS:<dns名称>

脚本生成三个文件: ca.crtserver.crtserver.key

最后,将以下参数加入到 API 服务器的启动参数中:

--client-ca-file=/srv/kubernetes/ca.crt
--tls-cert-file=/srv/kubernetes/server.crt
--tls-private-key-file=/srv/kubernetes/server.key

easyrsa

使用 easyrsa 能够手动地为集群生成证书。

  1. 下载、解压并初始化 easyrsa3 的补丁版本。

    curl -L -O https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/easy-rsa/easy-rsa.tar.gz
    tar xzf easy-rsa.tar.gz
    cd easy-rsa-master/easyrsa3
    ./easyrsa init-pki
    
  2. 生成 CA(通过 --batch 参数设置自动模式。 通过 --req-cn 设置默认使用的 CN)

    ./easyrsa --batch "--req-cn=${MASTER_IP}@`date +%s`" build-ca nopass
    
  3. 生成服务器证书和密钥。 参数 --subject-alt-name 设置了访问 API 服务器时可能使用的 IP 和 DNS 名称。 MASTER_CLUSTER_IP 通常为 --service-cluster-ip-range 参数中指定的服务 CIDR 的 首个 IP 地址,--service-cluster-ip-range同时用于 API 服务器和控制器管理器组件。 --days 参数用于设置证书的有效期限。 下面的示例还假设用户使用 cluster.local 作为默认的 DNS 域名。

    ./easyrsa --subject-alt-name="IP:${MASTER_IP}"\
    "IP:${MASTER_CLUSTER_IP},"\
    "DNS:kubernetes,"\
    "DNS:kubernetes.default,"\
    "DNS:kubernetes.default.svc,"\
    "DNS:kubernetes.default.svc.cluster,"\
    "DNS:kubernetes.default.svc.cluster.local" \
    --days=10000 \
    build-server-full server nopass
    
  4. 拷贝 pki/ca.crtpki/issued/server.crtpki/private/server.key 至您的目录。
  5. 填充并在 API 服务器的启动参数中添加以下参数:

    --client-ca-file=/yourdirectory/ca.crt
    --tls-cert-file=/yourdirectory/server.crt
    --tls-private-key-file=/yourdirectory/server.key
    

openssl

使用 openssl 能够手动地为集群生成证书。

  1. 生成密钥位数为 2048 的 ca.key:

    openssl genrsa -out ca.key 2048
    
  2. 依据 ca.key 生成 ca.crt (使用 -days 参数来设置证书有效时间):

    openssl req -x509 -new -nodes -key ca.key -subj "/CN=${MASTER_IP}" -days 10000 -out ca.crt
    
  3. 生成密钥位数为 2048 的 server.key:

    openssl genrsa -out server.key 2048
    
  4. 创建用于生成证书签名请求(CSR)的配置文件。 确保在将其保存至文件(如csr.conf)之前将尖括号标记的值(如<MASTER_IP>) 替换为你想使用的真实值。 注意:MASTER_CLUSTER_IP 是前面小节中描述的 API 服务器的服务集群 IP (service cluster IP)。 下面的示例也假设用户使用 cluster.local 作为默认的 DNS 域名。

    [ req ]
    default_bits = 2048
    prompt = no
    default_md = sha256
    req_extensions = req_ext
    distinguished_name = dn
        
    [ dn ]
    C = <country>
    ST = <state>
    L = <city>
    O = <organization>
    OU = <organization unit>
    CN = <MASTER_IP>
        
    [ req_ext ]
    subjectAltName = @alt_names
        
    [ alt_names ]
    DNS.1 = kubernetes
    DNS.2 = kubernetes.default
    DNS.3 = kubernetes.default.svc
    DNS.4 = kubernetes.default.svc.cluster
    DNS.5 = kubernetes.default.svc.cluster.local
    IP.1 = <MASTER_IP>
    IP.2 = <MASTER_CLUSTER_IP>
        
    [ v3_ext ]
    authorityKeyIdentifier=keyid,issuer:always
    basicConstraints=CA:FALSE
    keyUsage=keyEncipherment,dataEncipherment
    extendedKeyUsage=serverAuth,clientAuth
    subjectAltName=@alt_names
    
  5. 基于配置文件生成证书签名请求:

    openssl req -new -key server.key -out server.csr -config csr.conf
    
  6. 使用 ca.key、ca.crt 和 server.csr 生成服务器证书:

    openssl x509 -req -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key \
    -CAcreateserial -out server.crt -days 10000 \
    -extensions v3_ext -extfile csr.conf
    
  7. 查看证书:

    openssl x509  -noout -text -in ./server.crt
    

最后,添加同样的参数到 API 服务器的启动参数中。

cfssl

cfssl 是另一种用来生成证书的工具。

  1. 按如下所示的方式下载、解压并准备命令行工具。 注意:你可能需要基于硬件架构和你所使用的 cfssl 版本对示例命令进行修改。

    curl -LO https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -o cfssl
    chmod +x cfssl
    curl -LO https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -o cfssljson
    chmod +x cfssljson
    curl -LO https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -o cfssl-certinfo
    chmod +x cfssl-certinfo
    
  2. 创建目录来存放物料,并初始化 cfssl:

    mkdir cert
    cd cert
    ../cfssl print-defaults config > config.json
    ../cfssl print-defaults csr > csr.json
    
  3. 创建用来生成 CA 文件的 JSON 配置文件,例如 ca-config.json

    {
      "signing": {
        "default": {
          "expiry": "8760h"
        },
        "profiles": {
          "kubernetes": {
            "usages": [
              "signing",
              "key encipherment",
              "server auth",
              "client auth",
            ],
            "expiry": "8760h"
          }
        }
      }
    }
    
  4. 创建用来生成 CA 证书签名请求(CSR)的 JSON 配置文件,例如 ca-csr.json。 确保将尖括号标记的值替换为你想使用的真实值。

    {
      "CN": "kubernetes",
      "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
      },
      "names":[{
        "C": "<country>",
        "ST": "<state>",
        "L": "<city>",
        "O": "<organization>",
        "OU": "<organization unit>",
      }]
    }
    
  5. 生成 CA 密钥(ca-key.pem)和证书(ca.pem):

    ../cfssl gencert -initca ca-csr.json | ../cfssljson -bare ca
    
  6. 按如下所示的方式创建用来为 API 服务器生成密钥和证书的 JSON 配置文件。 确保将尖括号标记的值替换为你想使用的真实值。 MASTER_CLUSTER_IP 是前面小节中描述的 API 服务器的服务集群 IP。 下面的示例也假设用户使用 cluster.local 作为默认的 DNS 域名。

    {
      "CN": "kubernetes",
      "hosts": [
        "127.0.0.1",
        "<MASTER_IP>",
        "<MASTER_CLUSTER_IP>",
        "kubernetes",
        "kubernetes.default",
        "kubernetes.default.svc",
        "kubernetes.default.svc.cluster",
        "kubernetes.default.svc.cluster.local"
      ],
      "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
      },
      "names": [{
        "C": "<country>",
        "ST": "<state>",
        "L": "<city>",
        "O": "<organization>",
        "OU": "<organization unit>"
      }]
    } 
    
  7. 为 API 服务器生成密钥和证书,生成的秘钥和证书分别默认保存在文件 server-key.pemserver.pem 中:

    ../cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem \
    --config=ca-config.json -profile=kubernetes \
    server-csr.json | ../cfssljson -bare server
    

分发自签名 CA 证书

客户端节点可能拒绝承认自签名 CA 证书有效。 对于非生产环境的部署,或运行在企业防火墙后的部署,用户可以向所有客户端分发自签名 CA 证书, 并刷新本地的有效证书列表。

在每个客户端上执行以下操作:

$ sudo cp ca.crt /usr/local/share/ca-certificates/kubernetes.crt
$ sudo update-ca-certificates
Updating certificates in /etc/ssl/certs...
1 added, 0 removed; done.
Running hooks in /etc/ca-certificates/update.d....
done.

证书 API

您可以按照这里记录的方式, 使用 certificates.k8s.io API 来准备 x509 证书,用于认证。