kubernetes学习记录（9）——集群基于CA签名的安全设置
kubernetes学习记录（9）——集群基于CA签名的安全设置
最近在使用RC的时候碰到了一个问题：创建RC后无法自动创建Pod 网上搜索，得到出现该问题的原因是：身份认证。 解决的办法有两种：（1）跳过认证（2）解决认证
跳过认证
跳过认证的解决办法是
vim /etc/kubernetes/apiserver编辑apiserver，去除KUBE_ADMISSION_CONTROL中的 SecurityContextDeny,ServiceAccount 重启kube-apiserver.service服务。
systemctl restart kube-apiserver.service解决认证
因为后续像Heapster等，都需要与Kubernetes Master进行安全连接，所以使用CA证书解决认证。
本章能创建出一个纯CA认证的集群环境，关闭了所有的非安全端口，这种方式在后续的使用中，碰到了一些问题，正在尝试安全端口和非安全端口并存的认证方式（2017年8月25日备注）,成功后会修改本篇内容（已更新）
解决认证采用的是《kubernetes权威指南：从Docker到Kubernetes实践全接触》中的基于CA签名的双向数字证书认证方式。
在一个安全的内网环境中，Kubernetes的各个组件与Master之间可以通过apiserver的非安全端口http://apiserver:8080进行访问。
但如果apiserver需要对外提供服务，或者集群中的某些容器也需要访问apiserver，以获取集群中的某些信息，更安全的做法是启用HTTPS安全机制。
这里，采用基于CA签名的双向数字证书认证方式。过程如下：
(1)为kube-apiserver生成一个数字证书，并用CA证书进行签名。
(2)为kube-apiserver进程配置证书相关的启动参数，包括CA证书（用于验证客户端证书的签名真伪、自己经过CA签名后的证书及私钥）。
(3)为每个访问Kubernetes API Server的客户端进程生成自己的数字证书，也都用CA证书进行签名，在相关程序的启动参数中增加CA证书、自己的证书等相关参数。Master端配置
OpenSSL工具在Master服务器上创建CA证书和私钥相关的文件
#openssl genrsa -out ca.key 2048
#openssl req -x509 -new -nodes -key ca.key -subj "/CN=192.168.121.143" -days 5000 -out ca.crt
#openssl genrsa -out server.key 2048生成文件如下：
ca.crt ca.key server.key创建Master_ssl.cnf文件，生成x509 v3版本证书
[req]
req_extensions = v3_req
distinguished_name = req_distinguished_name
[req_distinguished_name]
[ v3_req ]
basicConstraints = CA:FALSE
keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment
subjectAltName = @alt_names
[alt_names]
DNS.1 = kubernetes
DNS.2 = kubernetes.default
DNS.3 = kubernetes.default.svc
DNS.4 = kubernetes.default.svc.cluster.local
DNS.5 = master
IP.1 = 10.254.0.1
IP.2 = 192.168.121.143DNS.5为Master服务器的HostName，IP.1为Kubernetes Master Service的Cluster IP，IP.2为Master服务器的IP。
基于Master_ssl.cnf生成server.csr和server.crt。 在生成server.csr时，-subj参数中/CN指定的名字需要为Master所在的主机名。
openssl req -new -key server.key -subj "/CN=master" -config Master_ssl.cnf -out server.csr
openssl x509 -req -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -days 5000 -extensions v3_req -extfile Master_ssl.cnf -out server.crt现在有6个文件：
ca.crt ca.key ca.srl server.crt server.csr server.key将它们复制到/etc/kubernetes/ssl/下。
配置kube-apiserver的启动参数
修改/etc/kubernetes/apiserver
--client-ca-file #CA根证书文件
--tls-cert-file #服务端证书文件
--tls-private-key-file #服务端私钥文件
--secure-port=6443 #安全端口
--bind-address=192.168.121.143 #HTTPS（安全）绑定的MasterIp地址
--advertise-address=192.168.121.143 #对外提供服务的IP
--insecure-bind-address=192.168.121.143#非安全IP最终的/etc/kubernetes/apiserver如下
KUBE_API_ADDRESS="--advertise-address=192.168.121.143 --bind-address=192.168.121.143 --insecure-bind-address=192.168.121.143"
KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://192.168.121.143:2379"
KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"
KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota"
KUBE_API_ARGS="--client-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.crt --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/server.key --tls-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/server.crt"重启kube-apiserver服务
#systemctl restart kube-apiserver配置kube-controller-manager的启动参数
/etc/kubernetes/controller-manager最终如下
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS="--address=127.0.0.1 --service-account-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/server.key --root-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.crt --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubeconfig"配置kube-scheduler的启动参数
/etc/kubernetes/scheduler最终如下
KUBE_SCHEDULER_ARGS="--address=127.0.0.1 --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubeconfig"配置/etc/kubernetes/config
修改/etc/kubernetes/config，最终为
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=true"
KUBE_MASTER="--master=https//192.168.121.143:6443"生成集群管理员证书
在/etc/kubernetes/ssl/下执行（会用到上文生成的文件）
#openssl genrsa -out cs_client.key 2048
#openssl req -new -key cs_client.key -subj "/CN=master" -out cs_client.csr
#openssl x509 -req -in cs_client.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out cs_client.crt -days 5000创建/etc/kubernetes/kubeconfig
apiVersion: v1
kind: Config
users:
- name: controllermanager
user:
client-certificate: /etc/kubernetes/ssl/cs_client.crt
client-key: /etc/kubernetes/ssl/cs_client.key
clusters:
- name: local
cluster:
certificate-authority: /etc/kubernetes/ssl/ca.crt
contexts:
- context:
cluster: local
user: controllermanager
name: my-context
current-context: my-context重启kube-controller-manager、kube-scheduler服务
#systemctl restart kube-scheduler kube-controller-manager配置Node端
复制kube-apiserver的ca.crt和ca.key到各个Node上（/etc/kubernetes/ssl下）。
生成kubelet_client.crt
在生成kubelet_client.crt时，-CA参数和-CAkey参数使用的是apiserver的ca.crt和ca.key文件。在生成kubelet_client.csr时，-subj参数中的“/CN”设置为本Node的IP地址。
#openssl genrsa -out kubelet_client.key 2048
#openssl req -new -key kubelet_client.key -subj "/CN=192.168.121.144" -out kubelet_client.csr
#openssl x509 -req -in kubelet_client.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out kubelet_client.crt -days 5000创建/etc/kubernetes/kubeconfig
创建/etc/kubernetes/kubeconfig文件（kubelet和kube-proxy进程共用），配置客户端证书等相关参数。内容如下：
apiVersion: v1
kind: Config
users:
- name: kubelet
user:
client-certificate: /etc/kubernetes/ssl/kubelet_client.crt
client-key: /etc/kubernetes/ssl/kubelet_client.key
clusters:
- name: local
cluster:
certificate-authority: /etc/kubernetes/ssl/ca.crt
contexts:
- context:
cluster: local
user: kubelet
name: my-context
current-context: my-context修改kubernetes的配置文件/etc/kubernetes/config
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"
KUBE_MASTER="--master=https://192.168.121.143:6443"设置kubelet服务的启动参数
--api_servers=https://192.168.121.143:6443
--kubeconfig=/etc/kubernetes/kubeconfig修改/etc/kubernetes/kubelet
KUBELET_ADDRESS="--address=192.168.121.144"
KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=192.168.121.144"
KUBELET_API_SERVER="--api-servers=https://192.168.121.143:6443"
KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=192.168.121.140:5000/registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest"
KUBELET_ARGS="--cluster_dns=10.254.10.2 --cluster_domain=cluster.local --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubeconfig"重启kubelet服务
#systemctl restart kubelet设置kube-proxy服务的启动参数
--master=https://192.168.121.143:6443
--kubeconfig=/etc/kubernetes/kubeconfig修改/etc/kubernetes/proxy
KUBE_PROXY_ARGS="--master=https://192.168.121.143:6443 --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubeconfig"重启kube-proxy服务
systemctl restart kube-proxy验证
我们在正常启动前最好删掉etcd中的旧数据
在master上执行（#etcdctl rm --recursive registry）
重启master上的服务
#systemctl daemon-reload
#systemctl restart etcd kube-apiserver kube-scheduler kube-controller-manager重启node上的服务
#systemctl daemon-reload
#systemctl restart docker kubelet kube-proxy验证
#curl https://master:6443/api/v1/nodes --cert /etc/kubernetes/ssl/cs_client.crt --key /etc/kubernetes/ssl/cs_client.key --cacert /etc/kubernetes/ssl/ca.crt
#kubectl get nodes这里需要配置一下kubectl的启动参数 否则不能直接用kubectl get nodes，直接用会报错
报错信息如下：
The connection to the server localhost:8080 was refused - did you specify the right host or port?kubectl的启动参数配置会在之后有空的时候整理 使用kubectl -s 192.168.121.143:8080 get nodes代替 下面指令类似
#kubectl get sa --all-namespaces
创建一个RC进行验证
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
name: myapp-v1
spec:
replicas: 10
selector:
app: myapp
version: v1
template:
metadata:
labels:
app: myapp
version: v1
spec:
containers:
- name: myapp
command:
- sleep
- "3600"
image: 192.168.121.140:5000/busybox
imagePullPolicy: IfNotPresent
restartPolicy: Always