长期支持版本

    社区创新版本

      准备证书

      声明:本文使用的证书为自签名,不能用于商用环境

      部署集群前,需要生成集群各组件之间通信所需的证书。本文使用开源 CFSSL 作为验证部署工具,以便用户了解证书的配置和集群组件之间证书的关联关系。用户可以根据实际情况选择合适的工具,例如 OpenSSL 。

      编译安装 CFSSL

      编译安装 CFSSL 的参考命令如下(需要互联网下载权限,需要配置代理的请先完成配置),

      $ wget --no-check-certificate  https://github.com/cloudflare/cfssl/archive/v1.5.0.tar.gz
      $ tar -zxf v1.5.0.tar.gz
      $ cd cfssl-1.5.0/
      $ make -j6
      $ cp bin/* /usr/local/bin/
      

      生成根证书

      编写 CA 配置文件,例如 ca-config.json:

      $ cat ca-config.json | jq
      {
        "signing": {
          "default": {
            "expiry": "8760h"
          },
          "profiles": {
            "kubernetes": {
              "usages": [
                "signing",
                "key encipherment",
                "server auth",
                "client auth"
              ],
              "expiry": "8760h"
            }
          }
        }
      }
      

      编写 CA CSR 文件,例如 ca-csr.json:

      $ cat ca-csr.json  | jq
      {
        "CN": "Kubernetes",
        "key": {
          "algo": "rsa",
          "size": 2048
        },
        "names": [
          {
            "C": "CN",
            "L": "HangZhou",
            "O": "openEuler",
            "OU": "WWW",
            "ST": "BinJiang"
          }
        ]
      }
      

      生成 CA 证书和密钥:

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

      得到如下证书:

      ca.csr  ca-key.pem  ca.pem
      

      生成 admin 帐户证书

      admin 是 K8S 用于系统管理的一个帐户,编写 admin 帐户的 CSR 配置,例如 admin-csr.json:

      cat admin-csr.json | jq
      {
        "CN": "admin",
        "key": {
          "algo": "rsa",
          "size": 2048
        },
        "names": [
          {
            "C": "CN",
            "L": "HangZhou",
            "O": "system:masters",
            "OU": "Containerum",
            "ST": "BinJiang"
          }
        ]
      }
      

      生成证书:

      $ cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes admin-csr.json | cfssljson -bare admin
      

      结果如下:

      admin.csr  admin-key.pem  admin.pem
      

      生成 service-account 帐户证书

      编写 service-account 帐户的 CSR 配置文件,例如 service-account-csr.json:

      cat service-account-csr.json | jq
      {
        "CN": "service-accounts",
        "key": {
          "algo": "rsa",
          "size": 2048
        },
        "names": [
          {
            "C": "CN",
            "L": "HangZhou",
            "O": "Kubernetes",
            "OU": "openEuler k8s install",
            "ST": "BinJiang"
          }
        ]
      }
      

      生成证书:

      $ cfssl gencert -ca=../ca/ca.pem -ca-key=../ca/ca-key.pem -config=../ca/ca-config.json -profile=kubernetes service-account-csr.json | cfssljson -bare service-account
      

      结果如下:

      service-account.csr  service-account-key.pem  service-account.pem
      

      生成 kube-controller-manager 组件证书

      编写 kube-controller-manager 的 CSR 配置:

      {
        "CN": "system:kube-controller-manager",
        "key": {
          "algo": "rsa",
          "size": 2048
        },
        "names": [
          {
            "C": "CN",
            "L": "HangZhou",
            "O": "system:kube-controller-manager",
            "OU": "openEuler k8s kcm",
            "ST": "BinJiang"
          }
        ]
      }
      

      生成证书:

      $ cfssl gencert -ca=../ca/ca.pem -ca-key=../ca/ca-key.pem -config=../ca/ca-config.json -profile=kubernetes kube-controller-manager-csr.json | cfssljson -bare kube-controller-manager
      

      结果如下:

      kube-controller-manager.csr  kube-controller-manager-key.pem  kube-controller-manager.pem
      

      生成 kube-proxy 证书

      编写 kube-proxy 的 CSR 配置:

      {
        "CN": "system:kube-proxy",
        "key": {
          "algo": "rsa",
          "size": 2048
        },
        "names": [
          {
            "C": "CN",
            "L": "HangZhou",
            "O": "system:node-proxier",
            "OU": "openEuler k8s kube proxy",
            "ST": "BinJiang"
          }
        ]
      }
      

      生成证书:

      $ cfssl gencert -ca=../ca/ca.pem -ca-key=../ca/ca-key.pem -config=../ca/ca-config.json -profile=kubernetes kube-proxy-csr.json | cfssljson -bare kube-proxy
      

      结果如下:

      kube-proxy.csr  kube-proxy-key.pem  kube-proxy.pem
      

      生成 kube-scheduler 证书

      编写 kube-scheduler 的 CSR 配置:

      {
        "CN": "system:kube-scheduler",
        "key": {
          "algo": "rsa",
          "size": 2048
        },
        "names": [
          {
            "C": "CN",
            "L": "HangZhou",
            "O": "system:kube-scheduler",
            "OU": "openEuler k8s kube scheduler",
            "ST": "BinJiang"
          }
        ]
      }
      

      生成证书:

      $ cfssl gencert -ca=../ca/ca.pem -ca-key=../ca/ca-key.pem -config=../ca/ca-config.json -profile=kubernetes kube-scheduler-csr.json | cfssljson -bare kube-scheduler
      

      结果如下:

      kube-scheduler.csr  kube-scheduler-key.pem  kube-scheduler.pem
      

      生成 kubelet 证书

      由于证书涉及到 kubelet 所在机器的 hostname 和 IP 地址信息,因此每个 node 节点配置不尽相同,所以编写脚本完成,生成脚本如下:

      $ cat node_csr_gen.bash
      
      #!/bin/bash
      
      nodes=(k8snode1 k8snode2 k8snode3)
      IPs=("192.168.122.157" "192.168.122.158" "192.168.122.159")
      
      for i in "${!nodes[@]}"; do
      
      cat > "${nodes[$i]}-csr.json" <<EOF
      {
        "CN": "system:node:${nodes[$i]}",
        "key": {
          "algo": "rsa",
          "size": 2048
        },
        "names": [
          {
            "C": "CN",
            "L": "HangZhou",
            "O": "system:nodes",
            "OU": "openEuler k8s kubelet",
            "ST": "BinJiang"
          }
        ]
      }
      EOF
      
      	# generate ca
      	echo "generate: ${nodes[$i]} ${IPs[$i]}"
      	cfssl gencert -ca=../ca/ca.pem -ca-key=../ca/ca-key.pem -config=../ca/ca-config.json -hostname=${nodes[$i]},${IPs[$i]} -profile=kubernetes ${nodes[$i]}-csr.json | cfssljson -bare ${nodes[$i]}
      done
      

      说明:如果节点存在多个 IP 或者其他别名,-hostname 可以增加其他的 IP 或者 hostname

      结果如下:

      k8snode1.csr       k8snode1.pem       k8snode2-key.pem  k8snode3-csr.json
      k8snode1-csr.json  k8snode2.csr       k8snode2.pem      k8snode3-key.pem
      k8snode1-key.pem   k8snode2-csr.json  k8snode3.csr      k8snode3.pem
      

      CSR 配置信息,以 k8snode1 为例如下:

      $ cat k8snode1-csr.json
      {
        "CN": "system:node:k8snode1",
        "key": {
          "algo": "rsa",
          "size": 2048
        },
        "names": [
          {
            "C": "CN",
            "L": "HangZhou",
            "O": "system:nodes",
            "OU": "openEuler k8s kubelet",
            "ST": "BinJiang"
          }
        ]
      }
      

      注意:由于每个 node 所属的帐户组为 system:node,因此 CSR 的 CN 字段都为 system:node 加上hostname

      生成 kube-apiserver 证书

      编写 kube api server 的 CSR 配置文件:

      $ cat kubernetes-csr.json | jq
      {
        "CN": "kubernetes",
        "key": {
          "algo": "rsa",
          "size": 2048
        },
        "names": [
          {
            "C": "CN",
            "L": "HangZhou",
            "O": "Kubernetes",
            "OU": "openEuler k8s kube api server",
            "ST": "BinJiang"
          }
        ]
      }
      

      生成证书和密钥:

      cfssl gencert -ca=../ca/ca.pem -ca-key=../ca/ca-key.pem -config=../ca/ca-config.json -hostname=10.32.0.1,192.168.122.154,192.168.122.155,192.168.122.156,127.0.0.1,kubernetes,kubernetes.default,kubernetes.default.svc,kubernetes.default.svc.cluster,kubernetes.svc.cluster.local -profile=kubernetes kubernetes-csr.json | cfssljson -bare kubernetes
      

      结果如下:

      kubernetes.csr  kubernetes-key.pem  kubernetes.pem
      

      说明:10.32.0.1 是内部 services 使用的 IP 地址区间,可以设置为其他值,后面启动 apiserver 服务时,会设置该参数。

      生成 etcd 证书(可选)

      部署 etcd 有两种方式:

      • 在每个 api-server 对应的机器都启动一个 etcd 服务
      • 独立部署一个 etcd 集群服务

      如果是和 api-server 一起部署,那么直接使用上面生成的 kubernetes-key.pemkubernetes.pem 证书即可。

      如果是独立的etcd集群,那么需要创建证书如下:

      编写 etcd 的 CSR 配置:

      cat etcd-csr.json | jq
      {
        "CN": "ETCD",
        "key": {
          "algo": "rsa",
          "size": 2048
        },
        "names": [
          {
            "C": "CN",
            "L": "HangZhou",
            "O": "ETCD",
            "OU": "openEuler k8s etcd",
            "ST": "BinJiang"
          }
        ]
      }
      

      生成证书:

      $ cfssl gencert -ca=../ca/ca.pem -ca-key=../ca/ca-key.pem -config=../ca/ca-config.json -hostname=192.168.122.154,192.168.122.155,192.168.122.156,127.0.0.1 -profile=kubernetes etcd-csr.json | cfssljson -bare etcd
      

      说明:假设 etcd 集群的 IP地址是 192.168.122.154,192.168.122.155,192.168.122.156

      结果如下:

      etcd.csr  etcd-key.pem  etcd.pem
      

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