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PKI 证书和要求
Kubernetes 需要 PKI 证书才能进行基于 TLS 的身份验证。如果你是使用 kubeadm 安装的 Kubernetes， 则会自动生成集群所需的证书。你还可以生成自己的证书。 例如，不将私钥存储在 API 服务器上，可以让私钥更加安全。此页面说明了集群必需的证书。
集群是如何使用证书的
Kubernetes 需要 PKI 才能执行以下操作：
- Kubelet 的客户端证书，用于 API 服务器身份验证
- API 服务器端点的证书
- 集群管理员的客户端证书，用于 API 服务器身份认证
- API 服务器的客户端证书，用于和 Kubelet 的会话
- API 服务器的客户端证书，用于和 etcd 的会话
- 控制器管理器的客户端证书/kubeconfig，用于和 API 服务器的会话
- 调度器的客户端证书/kubeconfig，用于和 API 服务器的会话
- 前端代理 的客户端及服务端证书
front-proxy 证书
etcd 还实现了双向 TLS 来对客户端和对其他对等节点进行身份验证。
证书存放的位置
如果你是通过 kubeadm 安装的 Kubernetes，所有证书都存放在 /etc/kubernetes/pki 目录下。本文所有相关的路径都是基于该路径的相对路径。
手动配置证书
如果你不想通过 kubeadm 生成这些必需的证书，你可以通过下面两种方式之一来手动创建他们。
单根 CA
你可以创建一个单根 CA，由管理员控制器它。该根 CA 可以创建多个中间 CA，并将所有进一步的创建委托给 Kubernetes。
需要这些 CA：
| 路径 | 默认 CN | 描述 |
|---|---|---|
| ca.crt,key | kubernetes-ca | Kubernetes 通用 CA |
| etcd/ca.crt,key | etcd-ca | 与 etcd 相关的所有功能 |
| front-proxy-ca.crt,key | kubernetes-front-proxy-ca | 用于 前端代理 |
上面的 CA 之外，还需要获取用于服务账户管理的密钥对，也就是 sa.key 和 sa.pub。
所有的证书
如果你不想将 CA 的私钥拷贝至你的集群中，你也可以自己生成全部的证书。
需要这些证书：
| 默认 CN | 父级 CA | O (位于 Subject 中) | 类型 | 主机 (SAN) |
|---|---|---|---|---|
| kube-etcd | etcd-ca | server, client | localhost, 127.0.0.1 |
|
| kube-etcd-peer | etcd-ca | server, client | <hostname>, <Host_IP>, localhost, 127.0.0.1 |
|
| kube-etcd-healthcheck-client | etcd-ca | client | ||
| kube-apiserver-etcd-client | etcd-ca | system:masters | client | |
| kube-apiserver | kubernetes-ca | server | <hostname>, <Host_IP>, <advertise_IP>, [1] |
|
| kube-apiserver-kubelet-client | kubernetes-ca | system:masters | client | |
| front-proxy-client | kubernetes-front-proxy-ca | client |
[1]: 用来连接到集群的不同 IP 或 DNS 名
（就像 kubeadm 为负载均衡所使用的固定
IP 或 DNS 名，kubernetes、kubernetes.default、kubernetes.default.svc、
kubernetes.default.svc.cluster、kubernetes.default.svc.cluster.local）。
其中，kind 对应一种或多种类型的 x509 密钥用途：
| kind | 密钥用途 |
|---|---|
| server | 数字签名、密钥加密、服务端认证 |
| client | 数字签名、密钥加密、客户端认证 |
上面列出的 Hosts/SAN 是推荐的配置方式；如果需要特殊安装，则可以在所有服务器证书上添加其他 SAN。
对于 kubeadm 用户：
- 不使用私钥，将证书复制到集群 CA 的方案，在 kubeadm 文档中将这种方案称为外部 CA。
- 如果将以上列表与 kubeadm 生成的 PKI 进行比较，你会注意到，如果使用外部 etcd，则不会生成
kube-etcd、kube-etcd-peer和kube-etcd-healthcheck-client证书。
证书路径
证书应放置在建议的路径中（以便 kubeadm使用）。无论使用什么位置，都应使用给定的参数指定路径。
| 默认 CN | 建议的密钥路径 | 建议的证书路径 | 命令 | 密钥参数 | 证书参数 |
|---|---|---|---|---|---|
| etcd-ca | etcd/ca.key | etcd/ca.crt | kube-apiserver | --etcd-cafile | |
| kube-apiserver-etcd-client | apiserver-etcd-client.key | apiserver-etcd-client.crt | kube-apiserver | --etcd-keyfile | --etcd-certfile |
| kubernetes-ca | ca.key | ca.crt | kube-apiserver | --client-ca-file | |
| kubernetes-ca | ca.key | ca.crt | kube-controller-manager | --cluster-signing-key-file | --client-ca-file, --root-ca-file, --cluster-signing-cert-file |
| kube-apiserver | apiserver.key | apiserver.crt | kube-apiserver | --tls-private-key-file | --tls-cert-file |
| kube-apiserver-kubelet-client | apiserver-kubelet-client.key | apiserver-kubelet-client.crt | kube-apiserver | --kubelet-client-key | --kubelet-client-certificate |
| front-proxy-ca | front-proxy-ca.key | front-proxy-ca.crt | kube-apiserver | --requestheader-client-ca-file | |
| front-proxy-ca | front-proxy-ca.key | front-proxy-ca.crt | kube-controller-manager | --requestheader-client-ca-file | |
| front-proxy-client | front-proxy-client.key | front-proxy-client.crt | kube-apiserver | --proxy-client-key-file | --proxy-client-cert-file |
| etcd-ca | etcd/ca.key | etcd/ca.crt | etcd | --trusted-ca-file, --peer-trusted-ca-file | |
| kube-etcd | etcd/server.key | etcd/server.crt | etcd | --key-file | --cert-file |
| kube-etcd-peer | etcd/peer.key | etcd/peer.crt | etcd | --peer-key-file | --peer-cert-file |
| etcd-ca | etcd/ca.crt | etcdctl | --cacert | ||
| kube-etcd-healthcheck-client | etcd/healthcheck-client.key | etcd/healthcheck-client.crt | etcdctl | --key | --cert |
注意事项同样适用于服务帐户密钥对：
| 私钥路径 | 公钥路径 | 命令 | 参数 |
|---|---|---|---|
| sa.key | kube-controller-manager | --service-account-private-key-file | |
| sa.pub | kube-apiserver | --service-account-key-file |
为用户帐户配置证书
你必须手动配置以下管理员帐户和服务帐户：
| 文件名 | 凭据名称 | 默认 CN | O (位于 Subject 中) |
|---|---|---|---|
| admin.conf | default-admin | kubernetes-admin | system:masters |
| kubelet.conf | default-auth | system:node:<nodeName> （参阅注释） |
system:nodes |
| controller-manager.conf | default-controller-manager | system:kube-controller-manager | |
| scheduler.conf | default-scheduler | system:kube-scheduler |
-
对于每个配置，请都使用给定的 CN 和 O 生成 x509 证书/密钥偶对。
-
为每个配置运行下面的
kubectl命令：
KUBECONFIG=<filename> kubectl config set-cluster default-cluster --server=https://<host ip>:6443 --certificate-authority <path-to-kubernetes-ca> --embed-certs
KUBECONFIG=<filename> kubectl config set-credentials <credential-name> --client-key <path-to-key>.pem --client-certificate <path-to-cert>.pem --embed-certs
KUBECONFIG=<filename> kubectl config set-context default-system --cluster default-cluster --user <credential-name>
KUBECONFIG=<filename> kubectl config use-context default-system
这些文件用途如下：
| 文件名 | 命令 | 说明 |
|---|---|---|
| admin.conf | kubectl | 配置集群的管理员 |
| kubelet.conf | kubelet | 集群中的每个节点都需要一份 |
| controller-manager.conf | kube-controller-manager | 必需添加到 manifests/kube-controller-manager.yaml 清单中 |
| scheduler.conf | kube-scheduler | 必需添加到 manifests/kube-scheduler.yaml 清单中 |