kubernetes学习:3.创建tls证书和秘钥

kubernete tls证书和秘钥

传输k8s各组件之间的通信可以使用http方式，但是为了安全起见，生产环境需要使用https方式通信，所以我们需要生成tls证书进行加密传输。

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构建环境

再次介绍下我们本次搭建的环境：

节点名称	ip	配置
wecloud-test-k8s-1（master）	192.168.99.183	4核，4G，50G磁盘
wecloud-test-k8s-2（node1）	192.168.99.189	4核，4G，50G磁盘
wecloud-test-k8s-3（node2）	192.168.99.185	4核，4G，50G磁盘
wecloud-test-k8s-4（node3）	192.168.99.196	4核，4G，50G磁盘

生成tls证书的工具:cfssl

生成的 CA 证书和秘钥文件如下：
ca-key.pem
ca.pem
kubernetes-key.pem
kubernetes.pem
kube-proxy.pem
kube-proxy-key.pem
admin.pem
admin-key.pem

使用证书的组件如下：

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-controller-manager：使用 ca-key.pem、ca.pem

证书的创建过程是在192.168.99.183（master）节点上进行的，生成好证书只需要把证书分发给其他节点，这样就可以进行加密通信了。

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安装tls和秘钥

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安装cfssl

直接在官网下载cfssl相关二进制包：

wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64

增加可执行权限后，将可执行二进制文件拷贝到全局变量可以识别的目录/usr/local/bin:

[root@wecloud-test-k8s-1 ~]# chmod +x cfssl-certinfo_linux-amd64 
[root@wecloud-test-k8s-1 ~]# chmod +x cfssljson_linux-amd64 
[root@wecloud-test-k8s-1 ~]# chmod +x cfssl_linux-amd64 
[root@wecloud-test-k8s-1 ~]# mv cfssl_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl
[root@wecloud-test-k8s-1 ~]# mv cfssljson_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssljson
[root@wecloud-test-k8s-1 ~]# mv cfssl-certinfo_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl-certinfo

创建CA文件

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创建 CA 配置文件

[root@wecloud-test-k8s-1 ~]# mkdir /root/ssl
[root@wecloud-test-k8s-1 ~]# cd /root/ssl/
[root@wecloud-test-k8s-1 ssl]# cfssl print-defaults config > config.json
[root@wecloud-test-k8s-1 ssl]# cfssl print-defaults csr > csr.json

生成配置文件模板

cat > ca-config.json <<EOF
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"
    },
    "profiles": {
      "kubernetes": {
        "usages": [
            "signing",
            "key encipherment",
            "server auth",
            "client auth"
        ],
        "expiry": "87600h"
      }
    }
  }
}
EOF

expiry： 其中expiry是过期时间，可以指定多个;
signing： 表示该证书可以签名其他证书;
server auth： 表示客户端可以用该证书对服务端进行验证;
client auth： 表示服务端可以用该证书对客户端进行验证;

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创建CA证书签名请求

创建ca-csr.json文件：

{
  "CN": "kubernetes",
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "ZheJiang",
      "L": "HangZhou",
      "O": "k8s",
      "OU": "System"
    }
  ]
}

• “CN”：Common Name，kube-apiserver 从证书中提取该字段作为请求的用户名 (User Name)；浏览器使用该字段验证网站是否合法；
• “O”：Organization，kube-apiserver 从证书中提取该字段作为请求用户所属的组 (Group)；

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生成 CA 证书和私钥

[root@wecloud-test-k8s-1 ssl]# cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca
2018/04/01 17:16:31 [INFO] generating a new CA key and certificate from CSR
2018/04/01 17:16:31 [INFO] generate received request
2018/04/01 17:16:31 [INFO] received CSR
2018/04/01 17:16:31 [INFO] generating key: rsa-2048
2018/04/01 17:16:31 [INFO] encoded CSR
2018/04/01 17:16:31 [INFO] signed certificate with serial number 249255656321361266442489392967889104825701924957
[root@wecloud-test-k8s-1 ssl]# ls
ca-config.json  ca.csr  ca-csr.json  ca-key.pem  ca.pem  config.json  csr.json 

ca-key.pem 和 ca.pem分别为生成的私钥和证书。

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创建kubernetes证书

创建 kubernetes 证书签名请求文件 kubernetes-csr.json：

{
    "CN": "kubernetes",
    "hosts": [
      "127.0.0.1",
      "192.168.99.183",
      "192.168.99.189",
      "192.168.99.185",
      "192.168.99.196",
      "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": "ZheJiang",
            "L": "HangZhou",
            "O": "k8s",
            "OU": "System"
        }
    ]
}

hosts 字段不为空则需要指定授权使用该证书的 IP 或域名列表,把我们整个集群需要的节点都添加进去。

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生成kubernetes证书和私钥

[root@wecloud-test-k8s-1 ssl]# cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kubernetes-csr.json | cfssljson -bare kubernetes

查看生成结果：

[root@wecloud-test-k8s-1 ssl]# ls
ca-config.json  ca-csr.json  ca.pem       csr.json        kubernetes-csr.json  kubernetes.pem
ca.csr          ca-key.pem   config.json  kubernetes.csr  kubernetes-key.pem

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创建 admin 证书

创建 admin 证书签名请求文件 admin-csr.json：