手动生成证书

在使用客户端证书认证的场景下，你可以通过 easyrsa、openssl 或 cfssl 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。

    1. curl -LO https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/easy-rsa/easy-rsa.tar.gz
    2. tar xzf easy-rsa.tar.gz
    3. cd easy-rsa-master/easyrsa3
    4. ./easyrsa init-pki

    1. 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

    2. 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

    3. 拷贝文件 pki/ca.crt、pki/issued/server.crt 和 pki/private/server.key 到你的目录中。

  2. 在 API 服务器的启动参数中添加以下参数：

    1. --client-ca-file=/yourdirectory/ca.crt
    2. --tls-cert-file=/yourdirectory/server.crt
    3. --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

    1. openssl genrsa -out ca.key 2048

    1. 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

    2. 生成一个 2048 位的 server.key 文件：

      openssl genrsa -out server.key 2048

    3. 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 = ST = L = O = OU = 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

    4. 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

    5. 基于 ca.key、ca.crt 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

    6. 查看证书签名请求：

      openssl req -noout -text -in ./server.csr

    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。

    1. curl -L https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.5.0/cfssl_1.5.0_linux_amd64 -o cfssl
    2. chmod +x cfssl
    3. curl -L https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.5.0/cfssljson_1.5.0_linux_amd64 -o cfssljson
    4. chmod +x cfssljson
    5. curl -L https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.5.0/cfssl-certinfo_1.5.0_linux_amd64 -o cfssl-certinfo
    6. chmod +x cfssl-certinfo

    1. 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

    2. 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” } } } }

    3. 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”: “”, “ST”: “”, “L”: “”, “O”: “”, “OU”: “” }] }

    4. 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

    5. 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 DNS 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”: “”, “ST”: “”, “L”: “”, “O”: “”, “OU”: “” }] }

    6. 为 API 服务器生成秘钥和证书，默认会分别存储为server-key.pem 和 server.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：

  1. sudo cp ca.crt /usr/local/share/ca-certificates/kubernetes.crt
  2. sudo update-ca-certificates
  1. Updating certificates in /etc/ssl/certs...
  2. 1 added, 0 removed; done.
  3. Running hooks in /etc/ca-certificates/update.d....
  4. 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， 如本文档所述。

最后修改 June 23, 2022 at 8:01 PM PST: [zh]Update tasks pages(part-1) for links with ‘/zh/‘ prefix, using new prefix ‘/zh-cn/‘ (03cb15203a)