创建 CA 证书和秘钥

kubernetes 系统各组件需要使用 TLS 证书对通信进行加密，本文档使用 CloudFlare 的 PKI 工具集 cfssl 来生成 Certificate Authority (CA) 证书和秘钥文件，CA 是自签名的证书，用来签名后续创建的其它 TLS 证书。

安装 CFSSL

#在根目录下创建cfssldir文件夹用于存放所有证书文件

$ mkdir -p /root/cfssldir
$ cd /root/cfssldir
$ wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
$ chmod +x cfssl_linux-amd64
$ sudo mv cfssl_linux-amd64 /root/cfssldir

$ wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
$ chmod +x cfssljson_linux-amd64
$ sudo mv cfssljson_linux-amd64 /root/cfssldir

$ wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64
$ chmod +x cfssl-certinfo_linux-amd64
$ sudo mv cfssl-certinfo_linux-amd64 /root/cfssldir

$ export PATH=/root/cfssldir:$PATH
$ cfssl print-defaults config > config.json
$ cfssl print-defaults csr > csr.json

内网环境下若出现wget无法获取到资源的情况，需自行下载如上三个文件cfssl_linux-amd64、cfssljson_linux-amd64、cfssl-certinfo_linux-amd64。

创建 CA (Certificate Authority)

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

• ca-config.json：可以定义多个 profiles，分别指定不同的过期时间、使用场景等参数；后续在签名证书时使用某个 profile；
• signing：表示该证书可用于签名其它证书；生成的 ca.pem 证书中 CA=TRUE；
• server auth：表示 client 可以用该 CA 对 server 提供的证书进行验证；
• client auth：表示 server 可以用该 CA 对 client 提供的证书进行验证；

创建 CA 证书签名请求：

自行创建符合如下格式的ca-csr.json文件

$ cat ca-csr.json
{
  "CN": "kubernetes",
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "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)；

生成 CA 证书和私钥：

$ cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca
$ ls ca*
ca-config.json  ca.csr  ca-csr.json  ca-key.pem  ca.pem

证书校验

可使用如下两个命令查询生成证书的相关信息 ，对比一致则验证通过：

openssl x509  -noout -text -in  ca.pem
#自行校验证书字段时候与上述一致
cfssl-certinfo -cert ca.pem