Kubernetes 手動生成證書

手動生成證書

在使用客戶端證書認證的場景下，你可以通過 ?easyrsa?、?openssl ?或 ?cfssl ?等工具以手工方式生成證書。

easyrsa

easyrsa 支持以手工方式為你的集群生成證書。

1. 下載、解壓、初始化打過補丁的 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. 生成新的證書頒發(fā)機構（CA）。參數 ?--batch? 用于設置自動模式； 參數 ?--req-cn? 用于設置新的根證書的通用名稱（CN）。

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

3. 生成服務器證書和秘鑰。 參數 ?--subject-alt-name? 設置 API 服務器的 IP 和 DNS 名稱。 ?MASTER_CLUSTER_IP ?用于 API 服務器和控制管理器，通常取 CIDR 的第一個 IP，由 ?--service-cluster-ip-range? 的參數提供。 參數 ?--days? 用于設置證書的過期時間。 下面的示例假定你的默認 DNS 域名為 ?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. 拷貝文件 ?pki/ca.crt?、?pki/issued/server.crt? 和 ?pki/private/server.key? 到你的目錄中。
5. 在 API 服務器的啟動參數中添加以下參數：

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

openssl

openssl 支持以手工方式為你的集群生成證書。

1. 生成一個 2048 位的 ca.key 文件

openssl genrsa -out ca.key 2048

2. 在 ca.key 文件的基礎上，生成 ca.crt 文件（用參數 -days 設置證書有效期）

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

3. 生成一個 2048 位的 server.key 文件：

openssl genrsa -out server.key 2048

4. 創(chuàng)建一個用于生成證書簽名請求（CSR）的配置文件。 保存文件（例如：?csr.conf?）前，記得用真實值替換掉尖括號中的值（例如：?<MASTER_IP>?）。 注意：?MASTER_CLUSTER_IP ?就像前一小節(jié)所述，它的值是 API 服務器的服務集群 IP。 下面的例子假定你的默認 DNS 域名為 ?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證書簽名請求：

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

6. 基于 ca.key、ca.crt 和 server.csr 等三個文件生成服務端證書：

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

7. 查看證書簽名請求：

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

8. 查看證書：

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

最后，為 API 服務器添加相同的啟動參數。

cfssl

cfssl 是另一個用于生成證書的工具。

1. 下載、解壓并準備如下所示的命令行工具。 注意：你可能需要根據所用的硬件體系架構和 cfssl 版本調整示例命令。

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. 創(chuàng)建一個目錄，用它保存所生成的構件和初始化 cfssl：

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

3. 創(chuàng)建一個 JSON 配置文件來生成 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. 創(chuàng)建一個 JSON 配置文件，用于 CA 證書簽名請求（CSR），例如：?ca-csr.json?。 確認用你需要的值替換掉尖括號中的值。

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

5. 生成 CA 秘鑰文件（?ca-key.pem?）和證書文件（?ca.pem?）：

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

6. 創(chuàng)建一個 JSON 配置文件，用來為 API 服務器生成秘鑰和證書，例如：?server-csr.json?。 確認用你需要的值替換掉尖括號中的值。?MASTER_CLUSTER_IP ?是為 API 服務器 指定的服務集群 IP，就像前面小節(jié)描述的那樣。 以下示例假定你的默認 DSN 域名為?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. 為 API 服務器生成秘鑰和證書，默認會分別存儲為?server-key.pem? 和 ?server.pem? 兩個文件。

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

分發(fā)自簽名的 CA 證書

客戶端節(jié)點可能不認可自簽名 CA 證書的有效性。 對于非生產環(huán)境，或者運行在公司防火墻后的環(huán)境，你可以分發(fā)自簽名的 CA 證書到所有客戶節(jié)點，并刷新本地列表以使證書生效。

在每一個客戶節(jié)點，執(zhí)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

你可以通過 ?certificates.k8s.io? API 提供 x509 證書，用來做身份驗證。