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使用 kubeadm 进行证书管理

FEATURE STATE: Kubernetes v1.15 稳定
该功能是“稳定的”，意味着：

  • 版本名是 vX，其中 X 是整数。
  • 该功能将出现在多个后续释出的软件稳定版中。

由 kubeadm 生成的客户端证书在 1 年后到期。 本页说明如何使用 kubeadm 管理证书续订。

准备开始

熟悉 Kubernetes 中的 PKI证书和要求。

您应该熟悉Kubernetes 中的 PKI 证书和要求。

检查证书是否过期

check-expiration 能被用来检查证书是否过期

kubeadm alpha certs check-expiration

输出类似于以下内容：

CERTIFICATE                EXPIRES                  RESIDUAL TIME   EXTERNALLY MANAGED
admin.conf                 May 15, 2020 13:03 UTC   364d            false
apiserver                  May 15, 2020 13:00 UTC   364d            false
apiserver-etcd-client      May 15, 2020 13:00 UTC   364d            false
apiserver-kubelet-client   May 15, 2020 13:00 UTC   364d            false
controller-manager.conf    May 15, 2020 13:03 UTC   364d            false
etcd-healthcheck-client    May 15, 2020 13:00 UTC   364d            false
etcd-peer                  May 15, 2020 13:00 UTC   364d            false
etcd-server                May 15, 2020 13:00 UTC   364d            false
front-proxy-client         May 15, 2020 13:00 UTC   364d            false
scheduler.conf             May 15, 2020 13:03 UTC   364d            false

该命令显示 /etc/kubernetes/pki 文件夹中的客户端证书以及 kubeadm 使用的 KUBECONFIG 文件中嵌入的客户端证书的到期时间/剩余时间。

另外， kubeadm 会通知用户证书是否由外部管理； 在这种情况下，用户应该小心的手动/使用其他工具来管理证书更新。

警告： kubeadm 不能管理由外部 CA 签名的证书
注意： 上面的列表中没有包含 kubelet.conf 因为 kubeadm 将 kubelet 配置为自动更新证书。

自动更新证书

kubeadm 会在控制面板升级的时候更新所有证书

这个功能旨在解决最简单的用例；如果您对此类证书的更新没有特殊要求，并且定期执行 Kubernetes 版本升级（每次升级之间的间隔时间少于 1 年），则 kubeadm 将确保您的集群保持最新状态并保持合理的安全性。

注意： 最佳的做法是经常升级集群以确保安全。

如果您对证书更新有更复杂的需求，则可通过将 --certificate-renewal=false 传递给 kubeadm upgrade apply 或者 kubeadm upgrade node ，从而选择不采用默认行为。

手动更新证书

您能随时通过 kubeadm alpha certs renew 命令手动更新您的证书。

这个命令用 CA （或者 front-proxy-CA ）证书和存储在 /etc/kubernetes/pki 中的密钥执行更新。

警告： 如果您运行了一个 HA 集群，这个命令需要在所有控制面板节点上执行。
注意：

alpha certs renew 使用现有的证书作为属性 (Common Name、Organization、SAN 等) 的权威来源，而不是 kubeadm-config ConfigMap 。强烈建议使它们保持同步。

kubeadm alpha certs renew 提供下列选项

Kubernetes 证书通常在一年后到期。

  • --csr-only 可用于经过一个外部 CA 生成的证书签名请求来更新证书（无需实际替换更新证书）；更多信息请参见下一段。
  • 也可以更新单个证书而不是全部证书。

用 Kubernetes 证书 API 更新证书

本节提供有关如何使用 Kubernetes 证书 API 执行手动证书更新的更多详细信息。

警告:

这些是针对需要将其组织的证书基础结构集成到 kubeadm 构建的集群中的用户的高级主题。如果默认的 kubeadm 配置满足了您的需求，则应让 kubeadm 管理证书。

设置一个签名者

Kubernetes 证书颁发机构不是开箱即用。 您可以配置外部签名者，例如 cert-manager ，也可以使用内置签名者。 内置签名者是 kube-controller-manager 的一部分。 要激活内置签名者，请传递--cluster-signing-cert-file 和 --cluster-signing-key-file参数。

这个内置签名者是 kube-controller-manager 的一部分。

要激活内置签名者，必须传递 --cluster-signing-cert-file 和 --cluster-signing-key-file 参数。

如果您正在正在创建一个新的集群，您可以使用 kubeadm 的 配置文件

  apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
  kind: ClusterConfiguration
  controllerManager:
    extraArgs:
      cluster-signing-cert-file: /etc/kubernetes/pki/ca.crt
      cluster-signing-key-file: /etc/kubernetes/pki/ca.key

创建证书签名请求 (CSR)

您能用 kubeadm alpha certs renew --use-api 为 Kubernetes 证书 API 创建一个证书签名请求。

如果您设置例如 [cert-manager][cert-manager] 等外部签名者，则会自动批准证书签名请求（CSRs）。 否者，您必须使用 kubectl certificate 命令手动批准证书。 以下 kubeadm 命令输出要批准的证书名称，然后缓慢等待批准发生：

sudo kubeadm alpha certs renew apiserver --use-api &

输出类似于以下内容：

[1] 2890
[certs] certificate request "kubeadm-cert-kube-apiserver-ld526" created

批准证书签名请求 (CSR)

如果您设置了一个外部签名者， 证书签名请求 (CSRs) 会自动被批准。

否则，您必须用 kubectl certificate 命令手动批准证书，例如

kubectl certificate approve kubeadm-cert-kube-apiserver-ld526

输出类似于以下内容：

certificatesigningrequest.certificates.k8s.io/kubeadm-cert-kube-apiserver-ld526 approved

您可以使用 kubectl get csr 查看待处理证书列表。

通过外部 CA 更新证书

本节提供有关如何使用外部 CA 执行手动更新证书的更多详细信息。

为了更好的与外部 CA 集成，kubeadm 还可以生成证书签名请求（CSR）。 CSR 表示向 CA 请求客户的签名证书。 在 kubeadm 术语中，通常由磁盘 CA 签名的任何证书都可以作为 CSR 生成。但是，CA 不能作为 CSR 生成。

创建证书签名请求 (CSR)

您可以传入一个带有 --csr-dir 的目录，将 CRS 输出到指定位置。 如果未指定 --csr-dir ，则使用默认证书目录( /etc/kubernetes/pki )。 CSR 和随附的私钥都在输出中给出。签署证书后，必须将证书和私钥复制到 PKI 目录（默认情况下为 /etc/kubernetes/pki）。

CSR 代表对 CA 的请求，要求获得客户端的签名证书。

您能用 kubeadm alpha certs renew --csr-only 创建一个证书签名请求。

输出中给出了 CSR 和随附的私钥；您可以输入目录名和 --csr-dir ，以将 CSR 输出到指定位置。

证书能用 kubeadm alpha certs renew --csr-only 更新。

在 kubeadm init ,通过 --csr-dir 能指定输出文件夹。

要使用新证书，请将签名的证书和私钥复制到 PKI 目录（默认情况下为 /etc/kubernetes/pki ）

一个 CSR 包含一个证书的名字，域和 IP， 但是未指定用法

颁发证书时， CA 有责任指定正确的证书用法 。

使用首选方法对证书签名后，必须将证书和私钥复制到 PKI 目录（默认为 /etc/kubernetes/pki ）。

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