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证书

在使用客户端证书认证的场景下,你可以通过 easyrsaopensslcfssl 等工具以手工方式生成证书。

easyrsa

easyrsa 支持以手工方式为你的集群生成证书。

  1. 下载、解压、初始化打过补丁的 easyrsa3。

    curl -LO 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. 生成新的证书颁发机构(CA)。参数 --batch 用于设置自动模式; 参数 --req-cn 用于设置新的根证书的通用名称(CN)。

    ./easyrsa --batch "--req-cn=${MASTER_IP}@`date +%s`" build-ca nopass
    
  3. 生成服务器证书和秘钥。 参数 --subject-alt-name 设置 API 服务器的 IP 和 DNS 名称。 MASTER_CLUSTER_IP 用于 API 服务器和控制管理器,通常取 CIDR 的第一个 IP,由 --service-cluster-ip-range 的参数提供。 参数 --days 用于设置证书的过期时间。 下面的示例假定你的默认 DNS 域名为 cluster.local

    ./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. 拷贝文件 pki/ca.crtpki/issued/server.crtpki/private/server.key 到你的目录中。

  5. 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

openssl 支持以手工方式为你的集群生成证书。

  1. 生成一个 2048 位的 ca.key 文件

    openssl genrsa -out ca.key 2048
    
  2. 在 ca.key 文件的基础上,生成 ca.crt 文件(用参数 -days 设置证书有效期)

    openssl req -x509 -new -nodes -key ca.key -subj "/CN=${MASTER_IP}" -days 10000 -out ca.crt
    
  3. 生成一个 2048 位的 server.key 文件:

    openssl genrsa -out server.key 2048
    
  4. 创建一个用于生成证书签名请求(CSR)的配置文件。 保存文件(例如:csr.conf)前,记得用真实值替换掉尖括号中的值(例如:<MASTER_IP>)。 注意:MASTER_CLUSTER_IP 就像前一小节所述,它的值是 API 服务器的服务集群 IP。 下面的例子假定你的默认 DNS 域名为 cluster.local

    [ 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. 基于上面的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. 基于 ca.key、ca.key 和 server.csr 等三个文件生成服务端证书:

    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,为 API 服务器添加相同的启动参数。

cfssl

cfssl 是另一个用于生成证书的工具。

  1. 下载、解压并准备如下所示的命令行工具。 注意:你可能需要根据所用的硬件体系架构和 cfssl 版本调整示例命令。

    curl -L https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.5.0/cfssl_1.5.0_linux_amd64 -o cfssl
    chmod +x cfssl
    curl -L https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.5.0/cfssljson_1.5.0_linux_amd64 -o cfssljson
    chmod +x cfssljson
    curl -L https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.5.0/cfssl-certinfo_1.5.0_linux_amd64 -o cfssl-certinfo
    chmod +x cfssl-certinfo
    
  2. 创建一个目录,用它保存所生成的构件和初始化 cfssl:

    mkdir cert
    cd cert
    ../cfssl print-defaults config > config.json
    ../cfssl print-defaults csr > csr.json
    
  3. 创建一个 JSON 配置文件来生成 CA 文件,例如:ca-config.json

    {
      "signing": {
        "default": {
          "expiry": "8760h"
        },
        "profiles": {
          "kubernetes": {
            "usages": [
              "signing",
              "key encipherment",
              "server auth",
              "client auth"
            ],
            "expiry": "8760h"
          }
        }
      }
    }
    
  4. 创建一个 JSON 配置文件,用于 CA 证书签名请求(CSR),例如:ca-csr.json。 确认用你需要的值替换掉尖括号中的值。

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

    ../cfssl gencert -initca ca-csr.json | ../cfssljson -bare ca
    
  6. 创建一个 JSON 配置文件,用来为 API 服务器生成秘钥和证书,例如:server-csr.json。 确认用你需要的值替换掉尖括号中的值。MASTER_CLUSTER_IP 是为 API 服务器 指定的服务集群 IP,就像前面小节描述的那样。 以下示例假定你的默认 DSN 域名为cluster.local

    {
      "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 服务器生成秘钥和证书,默认会分别存储为server-key.pemserver.pem 两个文件。

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

分发自签名的 CA 证书

客户端节点可能不认可自签名 CA 证书的有效性。 对于非生产环境,或者运行在公司防火墙后的环境,你可以分发自签名的 CA 证书到所有客户节点,并刷新本地列表以使证书生效。

在每一个客户节点,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

你可以通过 certificates.k8s.io API 提供 x509 证书,用来做身份验证, 如文档所述。

最后修改 March 03, 2021 at 4:25 PM PST: [zh] translate task certificates (5e6da7d39)