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概念

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证书

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 easyrsa、openssl 或 cfssl 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.crt、server.crt 和 server.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.crt、 pki/issued/server.crt 和 pki/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.pem 和 server.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。

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