手動生成證書

當使用客戶端證書認證時，你可以透過 easyrsa、openssl 或 cfssl 手動生成證書。

easyrsa

easyrsa 可以手動為你的叢集生成證書。

  1. 下載、解壓並初始化修補過的 easyrsa3 版本。

    curl -LO https://dl.k8s.io/easy-rsa/easy-rsa.tar.gz
tar xzf easy-rsa.tar.gz
cd easy-rsa-master/easyrsa3
./easyrsa init-pki

  2. 生成一個新的證書頒發機構（CA）。--batch 設定自動模式；--req-cn 指定 CA 新根證書的通用名稱（CN）。

    ./easyrsa --batch "--req-cn=${MASTER_IP}@`date +%s`" build-ca nopass

  3. 生成伺服器證書和金鑰。

    引數 --subject-alt-name 設定了 API 伺服器將透過哪些 IP 和 DNS 名稱訪問。MASTER_CLUSTER_IP 通常是服務 CIDR 中的第一個 IP，它作為 API 伺服器和控制器管理器元件的 --service-cluster-ip-range 引數指定。引數 --days 用於設定證書過期天數。下面的示例還假設你正在使用 cluster.local 作為預設 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. 將 pki/ca.crt、pki/issued/server.crt 和 pki/private/server.key 複製到你的目錄中。

  5. 填寫並將以下引數新增到 API 伺服器啟動引數中

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

openssl

openssl 可以手動為你的叢集生成證書。

  1. 生成一個 2048 位元的 ca.key

    openssl genrsa -out ca.key 2048

  2. 根據 ca.key 生成一個 ca.crt（使用 -days 設定證書有效期）

    openssl req -x509 -new -nodes -key ca.key -subj "/CN=${MASTER_IP}" -days 10000 -out ca.crt

  3. 生成一個 2048 位元的 server.key

    openssl genrsa -out server.key 2048

  4. 建立一個用於生成證書籤名請求（CSR）的配置檔案。

    在將其儲存到檔案（例如 csr.conf）之前，請務必將用尖括號標記的值（例如 <MASTER_IP>）替換為實際值。請注意，MASTER_CLUSTER_IP 的值是上一小節中描述的 API 伺服器的服務叢集 IP。下面的示例還假設你正在使用 cluster.local 作為預設 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. 根據配置檔案生成證書籤名請求

    openssl req -new -key server.key -out server.csr -config csr.conf

  6. 使用 ca.key、ca.crt 和 server.csr 生成伺服器證書

    openssl x509 -req -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key \
    -CAcreateserial -out server.crt -days 10000 \
    -extensions v3_ext -extfile csr.conf -sha256

  7. 檢視證書籤名請求

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

  8. 檢視證書

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

最後，將相同的引數新增到 API 伺服器啟動引數中。

cfssl

cfssl 是另一個用於生成證書的工具。

  1. 下載、解壓並準備命令列工具，如下所示。

    請注意，你可能需要根據你使用的硬體架構和 cfssl 版本來調整示例命令。

    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. 建立一個目錄來儲存工件並初始化 cfssl

    mkdir cert
cd cert
../cfssl print-defaults config > config.json
../cfssl print-defaults csr > csr.json

  3. 建立一個用於生成 CA 檔案的 JSON 配置檔案，例如 ca-config.json

    {
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "8760h"
    },
    "profiles": {
      "kubernetes": {
        "usages": [
          "signing",
          "key encipherment",
          "server auth",
          "client auth"
        ],
        "expiry": "8760h"
      }
    }
  }
}

  4. 建立一個用於 CA 證書籤名請求（CSR）的 JSON 配置檔案，例如 ca-csr.json。請務必將尖括號中標記的值替換為你想要使用的實際值。

    {
  "CN": "kubernetes",
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names":[{
    "C": "<country>",
    "ST": "<state>",
    "L": "<city>",
    "O": "<organization>",
    "OU": "<organization unit>"
  }]
}

  5. 生成 CA 金鑰（ca-key.pem）和證書（ca.pem）

    ../cfssl gencert -initca ca-csr.json | ../cfssljson -bare ca

  6. 建立一個用於生成 API 伺服器金鑰和證書的 JSON 配置檔案，例如 server-csr.json。請務必將尖括號中標記的值替換為你想要使用的實際值。<MASTER_CLUSTER_IP> 是上一小節中描述的 API 伺服器的服務叢集 IP。下面的示例還假設你正在使用 cluster.local 作為預設 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. 生成 API 伺服器的金鑰和證書，它們預設分別儲存到檔案 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

分發自簽名 CA 證書

客戶端節點可能會拒絕將自簽名 CA 證書識別為有效。對於非生產部署，或者在公司防火牆後面執行的部署，你可以將自簽名 CA 證書分發給所有客戶端並重新整理本地有效證書列表。

在每個客戶端上，執行以下操作

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.

證書 API

你可以使用 certificates.k8s.io API 來配置 x509 證書以用於認證，具體請參閱管理叢集中的 TLS 任務頁面。

最後修改於 2023 年 2 月 23 日太平洋標準時間晚上 10:48：使用 https://dl.k8s.io/ (001c92e9ba)