手动生成证书

当使用客户端证书认证时，你可以通过 easyrsa、openssl 或 cfssl 手动生成证书。

easyrsa

easyrsa 可以手动为你的集群生成证书。

  1. 下载、解压并初始化已修补版本的 easyrsa3。

    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. 生成一个新的证书颁发机构（CA）。--batch 设置自动模式；--req-cn 指定 CA 新根证书的公用名称（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 API 服务器可以访问的可能的 IP 和 DNS 名称。MASTER_CLUSTER_IP 通常是作为 API 服务器和控制器管理器组件的 --service-cluster-ip-range 参数指定的服务 CIDR 中的第一个 IP。参数 --days 用于设置证书过期后的天数。下面的示例还假设你正在使用 cluster.local 作为默认 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. 将 pki/ca.crt、pki/issued/server.crt 和 pki/private/server.key 复制到你的目录。

  5. 填写并将以下参数添加到 API 服务器启动参数中

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

openssl

openssl 可以手动为你的集群生成证书。

  1. 生成一个 2048 位的 ca.key

    openssl genrsa -out ca.key 2048

  2. 根据 ca.key 生成 ca.crt（使用 -days 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. 生成一个 2048 位的 server.key

    openssl genrsa -out server.key 2048

  4. 创建一个配置文件来生成证书签名请求（CSR）。

    请务必将用尖括号标记的值（例如 <MASTER_IP>）替换为真实值，然后再将其保存到文件中（例如 csr.conf）。请注意，MASTER_CLUSTER_IP 的值是 API 服务器的服务集群 IP，如前一小节所述。下面的示例还假设你正在使用 cluster.local 作为默认 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. 根据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 -sha256

  7. 查看证书签名请求

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

  8. 查看证书

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

最后，将相同的参数添加到 API 服务器启动参数中。

cfssl

cfssl 是另一种用于生成证书的工具。

  1. 下载、解压缩并准备命令行工具，如下所示。

    请注意，你可能需要根据你使用的硬件架构和 cfssl 版本来调整示例命令。

    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. 创建一个目录来保存工件并初始化 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. 创建一个用于 CA 证书签名请求（CSR）的 JSON 配置文件，例如，ca-csr.json。请务必将用尖括号标记的值替换为你想要使用的真实值。

    {
  "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. 创建一个 JSON 配置文件来为 API 服务器生成密钥和证书，例如，server-csr.json。请务必将尖括号中的值替换为你想要使用的真实值。<MASTER_CLUSTER_IP> 是 API 服务器的服务集群 IP，如前一小节所述。下面的示例还假设你正在使用 cluster.local 作为默认 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，默认情况下分别保存到文件 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

客户端节点可能会拒绝将自签名 CA 证书识别为有效。对于非生产部署或在公司防火墙后运行的部署，你可以将自签名 CA 证书分发给所有客户端并刷新有效证书的本地列表。

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

你可以使用 certificates.k8s.io API 来配置 x509 证书，以便用于身份验证，如在集群中管理 TLS 任务页面中所述。

上次修改时间：2023年2月23日 晚上10:48 PST：使用 https://dl.k8s.io/ (001c92e9ba)