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Kubernetes安裝之證書驗證

Kubernentes中的身份驗證

kubernetes 系統的各元件需要使用 TLS 證書對通訊進行加密,本文件使用 CloudFlare 的 PKI 工具集 cfssl 來生成 Certificate Authority (CA) 和其它證書;

生成的 CA 證書和祕鑰檔案如下:

  • ca-key.pem
  • ca.pem
  • kubernetes-key.pem
  • kubernetes.pem
  • kube-proxy.pem
  • kube-proxy-key.pem
  • admin.pem
  • admin-key.pem

使用證書的元件如下:

  • etcd:使用 ca.pem、kubernetes-key.pem、kubernetes.pem;
  • kube-apiserver:使用 ca.pem、kubernetes-key.pem、kubernetes.pem;
  • kubelet:使用 ca.pem;
  • kube-proxy:使用 ca.pem、kube-proxy-key.pem、kube-proxy.pem;
  • kubectl:使用 ca.pem、admin-key.pem、admin.pem;

kube-controllerkube-scheduler 當前需要和 kube-apiserver 部署在同一臺機器上且使用非安全埠通訊,故不需要證書。

安裝 CFSSL

方式一:直接使用二進位制原始碼包安裝

$ wget https
://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 $ chmod +x cfssl_linux-amd64 $ sudo mv cfssl_linux-amd64 /root/local/bin/cfssl $ wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 $ chmod +x cfssljson_linux-amd64 $ sudo mv cfssljson_linux-amd64 /root/local/bin/cfssljson $ wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64
$ chmod +x cfssl-certinfo_linux-amd64 $ sudo mv cfssl-certinfo_linux-amd64 /root/local/bin/cfssl-certinfo $ export PATH=/root/local/bin:$PATH

方式二:使用go命令安裝

我們的系統中安裝了Go1.7.5,使用以下命令安裝更快捷:

$goget-u github.com/cloudflare/cfssl/cmd/...$echo$GOPATH/usr/local$ls/usr/local/bin/cfssl*
cfssl cfssl-bundle cfssl-certinfo cfssljson cfssl-newkey cfssl-scan

$GOPATH/bin目錄下得到以cfssl開頭的幾個命令。

建立 CA 配置檔案

$ mkdir /root/ssl
$ cd/root/ssl
$ cfssl print-defaults config > config.json
$ cfssl print-defaults csr > csr.json
$ cat ca-config.json
{"signing":{"default":{"expiry":"8760h"},"profiles":{"kubernetes":{"usages":["signing","key encipherment","server auth","client auth"],"expiry":"8760h"}}}}

欄位說明

  • ca-config.json:可以定義多個 profiles,分別指定不同的過期時間、使用場景等引數;後續在簽名證書時使用某個 profile;
  • signing:表示該證書可用於簽名其它證書;生成的 ca.pem 證書中 CA=TRUE
  • server auth:表示client可以用該 CA 對server提供的證書進行驗證;
  • client auth:表示server可以用該CA對client提供的證書進行驗證;

建立 CA 證書籤名請求

$ cat ca-csr.json
{"CN":"kubernetes","key":{"algo":"rsa","size":2048},"names":[{"C":"CN","ST":"BeiJing","L":"BeiJing","O":"k8s","OU":"System"}]}
  • “CN”:Common Name,kube-apiserver 從證書中提取該欄位作為請求的使用者名稱 (User Name);瀏覽器使用該欄位驗證網站是否合法;
  • “O”:Organization,kube-apiserver 從證書中提取該欄位作為請求使用者所屬的組 (Group);

生成 CA 證書和私鑰

$ cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca
$ ls ca*
ca-config.json  ca.csr  ca-csr.json  ca-key.pem  ca.pem

建立 Kubernetes 證書

建立 kubernetes 證書籤名請求

$ cat kubernetes-csr.json
{"CN":"kubernetes","hosts":["127.0.0.1","172.20.0.112","172.20.0.113","172.20.0.114","172.20.0.115","10.254.0.1","kubernetes","kubernetes.default","kubernetes.default.svc","kubernetes.default.svc.cluster","kubernetes.default.svc.cluster.local"],"key":{"algo":"rsa","size":2048},"names":[{"C":"CN","ST":"BeiJing","L":"BeiJing","O":"k8s","OU":"System"}]}
  • 如果 hosts 欄位不為空則需要指定授權使用該證書的 IP 或域名列表,由於該證書後續被 etcd 叢集和kubernetes master 叢集使用,所以上面分別指定了 etcd 叢集、kubernetes master 叢集的主機 IP 和kubernetes 服務的服務 IP(一般是 kue-apiserver 指定的 service-cluster-ip-range 網段的第一個IP,如 10.254.0.1。

生成 kubernetes 證書和私鑰

$ cfssl gencert 
            
           

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