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。

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 -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 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 = <国家>
   ST = <州/省>
   L = <市>
   O = <组织>
   OU = <部门>
   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 是用来生成证书的另一种工具。

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 -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -o cfssl
   chmod +x cfssl
   curl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -o cfssljson
   chmod +x cfssljson
   curl -L 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。