Kubernetes 手动生成证书
2022-06-06 08:58 更新
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。
- 下载、解压、初始化打过补丁的 easyrsa3。
- 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)。 - 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
。 - 拷贝文件
pki/ca.crt
、pki/issued/server.crt
和 pki/private/server.key
到你的目录中。 - 在 API 服务器的启动参数中添加以下参数:
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
./easyrsa --batch "--req-cn=${MASTER_IP}@`date +%s`" build-ca nopass
./easyrsa --subject-alt-name="IP:${MASTER_IP},"\
"IP:${MASTER_CLUSTER_IP},"\
"DNS:kubernetes,"\
"DNS:kubernetes.default,"\
"DNS:kubernetes.default.svc,"\
"DNS:kubernetes.default.svc.cluster,"\
"DNS:kubernetes.default.svc.cluster.local" \
--days=10000 \
build-server-full server nopass
--client-ca-file=/yourdirectory/ca.crt
--tls-cert-file=/yourdirectory/server.crt
--tls-private-key-file=/yourdirectory/server.key
openssl
openssl 支持以手工方式为你的集群生成证书。
- 生成一个 2048 位的 ca.key 文件
- 在 ca.key 文件的基础上,生成 ca.crt 文件(用参数 -days 设置证书有效期)
- 生成一个 2048 位的 server.key 文件:
- 创建一个用于生成证书签名请求(CSR)的配置文件。 保存文件(例如:
csr.conf
)前,记得用真实值替换掉尖括号中的值(例如:<MASTER_IP>
)。 注意:MASTER_CLUSTER_IP
就像前一小节所述,它的值是 API 服务器的服务集群 IP。 下面的例子假定你的默认 DNS 域名为 cluster.local
。 - 基于上面的配置文件生成证书签名请求:
- 基于 ca.key、ca.crt 和 server.csr 等三个文件生成服务端证书:
- 查看证书签名请求:
- 查看证书:
openssl genrsa -out ca.key 2048
openssl req -x509 -new -nodes -key ca.key -subj "/CN=${MASTER_IP}" -days 10000 -out ca.crt
openssl genrsa -out server.key 2048
[ 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
openssl req -new -key server.key -out server.csr -config csr.conf
openssl x509 -req -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key \
-CAcreateserial -out server.crt -days 10000 \
-extensions v3_ext -extfile csr.conf
openssl req -noout -text -in ./server.csr
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。
- 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。
- 创建一个目录,用它保存所生成的构件和初始化 cfssl:
- 创建一个 JSON 配置文件来生成 CA 文件,例如:
ca-config.json
: - 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。 - 生成 CA 秘钥文件(
ca-key.pem
)和证书文件(ca.pem
): - 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 DSN 域名为cluster.local
。 - 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。
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
mkdir cert
cd cert
../cfssl print-defaults config > config.json
../cfssl print-defaults csr > csr.json
{
"signing": {
"default": {
"expiry": "8760h"
},
"profiles": {
"kubernetes": {
"usages": [
"signing",
"key encipherment",
"server auth",
"client auth"
],
"expiry": "8760h"
}
}
}
}
{
"CN": "kubernetes",
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 2048
},
"names":[{
"C": "<country>",
"ST": "<state>",
"L": "<city>",
"O": "<organization>",
"OU": "<organization unit>"
}]
}
../cfssl gencert -initca ca-csr.json | ../cfssljson -bare ca
{
"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>"
}]
}
../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:
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
你可以通过 certificates.k8s.io
API 提供 x509 证书,用来做身份验证。
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