쿠버네티스 기초 학습

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PKI 인증서 및 요구 조건

쿠버네티스는 TLS 위에 인증을 위해 PKI 인증서가 필요하다. 만약 kubeadm으로 쿠버네티스를 설치했다면, 클러스터에 필요한 인증서는 자동으로 생성된다. 또한 더 안전하게 자신이 소유한 인증서를 생성할 수 있다. 이를 테면, 개인키를 API 서버에 저장하지 않으므로 더 안전하게 보관할 수 있다. 이 페이지는 클러스터에 필요한 인증서를 설명한다.

클러스터에서 인증서는 어떻게 이용되나?

쿠버네티스는 다음 작업에서 PKI가 필요하다.

  • kubelet에서 API 서버 인증서를 인증시 사용하는 클라이언트 인증서
  • API 서버 엔드포인트를 위한 서버 인증서
  • API 서버에 클러스터 관리자 인증을 위한 클라이언트 인증서
  • API 서버에서 kubelet과 통신을 위한 클라이언트 인증서
  • API 서버에서 etcd 간의 통신을 위한 클라이언트 인증서
  • 컨트롤러 매니저와 API 서버 간의 통신을 위한 클라이언트 인증서/kubeconfig
  • 스케줄러와 API 서버간 통신을 위한 클라이언트 인증서/kubeconfig
  • front-proxy를 위한 클라이언트와 서버 인증서
참고: front-proxy 인증서는 kube-proxy에서 API 서버 확장을 지원할 때만 kube-proxy에서 필요하다.

etcd 역시 클라이언트와 피어 간에 상호 TLS 인증을 구현한다.

인증서를 저장하는 위치

만약 쿠버네티스를 kubeadm으로 설치했다면 인증서는 /etc/kubernets/pki에 저장된다. 이 문서에 언급된 모든 파일 경로는 그 디렉토리에 상대적이다.

인증서 수동 설정

필요한 인증서를 kubeadm으로 생성하기 싫다면 다음 방법 중 하나로 생성할 수 있다.

단일 루트 CA

관리자에 의해 제어되는 단일 루트 CA를 만들 수 있다. 이 루트 CA는 여러 중간 CA를 생성할 수 있고, 모든 추가 생성에 관해서도 쿠버네티스 자체에 위임할 수 있다.

필요 CA:

경로 기본 CN 설명
ca.crt,key kubernetes-ca 쿠버네티스 일반 CA
etcd/ca.crt,key etcd-ca 모든 etcd 관련 기능을 위해서
front-proxy-ca.crt,key kubernetes-front-proxy-ca front-end proxy 위해서

위의 CA외에도, 서비스 계정 관리를 위한 공개/개인 키 쌍인 sa.key 와 sa.pub 을 얻는 것이 필요하다.

모든 인증서

이런 개인키를 API 서버에 복사하기 원치 않는다면, 모든 인증서를 스스로 생성할 수 있다.

필요한 인증서:

기본 CN 부모 CA O (주체에서) 종류 호스트 (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]: 클러스터에 접속한 다른 IP 또는 DNS 이름(kubeadm 이 사용하는 로드 밸런서 안정 IP 또는 DNS 이름, kubernetes, kubernetes.default, kubernetes.default.svc, kubernetes.default.svc.cluster, kubernetes.default.svc.cluster.local)

kind는 하나 이상의 x509 키 사용 종류를 가진다.

종류 키 사용
server digital signature, key encipherment, server auth
client digital signature, key encipherment, client auth
참고: 위에 나열된 호스트/SAN은 작업 중인 클러스터를 획득하는데 권장된다. 특정 설정이 필요한 경우, 모든 서버 인증서에 SAN을 추가할 수 있다.
참고: kubeadm 사용자만 해당:

  • 개인 키 없이 클러스터 CA 인증서에 복사하는 시나리오는 kubeadm 문서에서 외부 CA라고 한다.
  • 위 목록을 kubeadm이 생성한 PKI와 비교하는 경우, kube-etcd, kube-etcd-peer 와 kube-etcd-healthcheck-client 인증서는 외부 etcd 케이스에서는 생성하지 않는 것을 알고 있어야 한다.

인증서 파일 경로

인증서는 권고하는 파일 경로에 존재해야 한다(kubeadm에서 사용되는 것처럼). 경로는 위치에 관계없이 주어진 파라미터를 사용하여 지정되야 한다.

기본 CN 권고되는 키 파일 경로 권고하는 인증서 파일 경로 명령어 키 파라미터 인증서 파라미터
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

서비스 계정 키 쌍에도 동일한 고려 사항이 적용된다.

개인키 경로 공개 키 경로 명령어 파라미터
sa.key kube-controller-manager service-account-private
sa.pub kube-apiserver service-account-key

각 사용자 계정을 위한 인증서 설정하기

반드시 이런 관리자 계정과 서비스 계정을 설정해야 한다.

파일명 자격증명 이름 기본 CN O (주체에서)
admin.conf default-admin kubernetes-admin system:masters
kubelet.conf default-auth system:node:<nodeName> (note를 보자) system:nodes
controller-manager.conf default-controller-manager system:kube-controller-manager
scheduler.conf default-scheduler system:kube-scheduler
참고: kubelet.conf을 위한 <nodeName>값은 API 서버에 등록된 것처럼 kubelet에 제공되는 노드 이름 값과 반드시 정확히 일치해야 한다. 더 자세한 내용은 노드 인증을 살펴보자.

  1. 각 환경 설정에 대해 주어진 CN과 O를 이용하여 x509 인증서와 키쌍을 생성한다.

  2. 각 환경 설정에 대해 다음과 같이 kubectl를 실행한다.

    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

이 파일들은 다음과 같이 사용된다.

파일명 명령어 설명
admin.conf kubectl 클러스터 관리자를 설정한다.
kubelet.conf kubelet 클러스터 각 노드를 위해 필요하다.
controller-manager.conf kube-controller-manager 반드시 매니페스트를 manifests/kube-controller-manager.yaml에 추가해야한다.
scheduler.conf kube-scheduler 반드시 매니페스트를 manifests/kube-scheduler.yaml에 추가해야한다.

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