二进制搭建kubernetes多master集群【1、使用TLS证书搭建etcd集群】

时间  2019-11-11 标签 二进制 搭建 kubernetes master 集群 使用 tls 证书 etcd

上一篇咱们介绍了kubernetes集群架构以及系统参数配置，参考：二进制搭建kubernetes多master集群【开篇、集群环境和功能介绍】html

下面本文etcd集群才用三台centos7.5搭建完成。linux

etcd1：192.168.80.4git

etcd2：192.168.80.5github

etcd3：192.168.80.6docker

1、建立CA证书和密钥json

kubernetes 系统各组件须要使用 TLS 证书对通讯进行加密，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，用来签名后续建立的其它 TLS 证书。centos

下面步骤是在k8s-master1上操做的。证书只须要建立一次便可，之后在向集群中添加新节点时只要将 /etc/kubernetes/cert 目录下的证书拷贝到新节点上便可。api

一、安装 CFSSL浏览器

curl -o /usr/local/bin/cfssl https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
curl -o /usr/local/bin/cfssljson https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
chmod +x /usr/local/bin/cfssl*

二、建立CA配置文件安全

mkdir -p /etc/kubernetes/cert && cd /etc/kubernetes/cert

cat > ca-config.json <<EOF { "signing": { "default": { "expiry": "87600h" }, "profiles": { "kubernetes": { "usages": [ "signing", "key encipherment", "server auth", "client auth" ], "expiry": "87600h" } } } } EOF

ca-config.json：能够定义多个 profiles，分别指定不一样的过时时间、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 能够用该 CA 对 server 提供的证书进行验证；
client auth：表示 server 能够用该 CA 对 client 提供的证书进行验证；

三、建立CA证书签名请求

cat > ca-csr.json <<EOF { "CN": "kubernetes", "key": { "algo": "rsa", "size": 2048 }, "names": [ { "C": "CN", "ST": "BeiJing", "L": "BeiJing", "O": "k8s", "OU": "4Paradigm" } ] } EOF
  • CN：Common Name，kube-apiserver 从证书中提取该字段做为请求的用户名 (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做为请求用户所属的组 (Group)；
  • kube-apiserver 将提取的 User、Group 做为 RBAC 受权的用户标识；

生成 CA 证书和私钥：

cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca

四、建立etcd证书签名请求文件

cat > etcd-csr.json <<EOF { "CN": "etcd", "hosts": [ "127.0.0.1", "192.168.80.4", "192.168.80.5", "192.168.80.6" ], "key": { "algo": "rsa", "size": 2048 }, "names": [ { "C": "CN", "ST": "BeiJing", "L": "BeiJing", "O": "k8s", "OU": "4Paradigm" } ] } EOF
  • hosts 字段指定受权使用该证书的 etcd 节点 IP 或域名列表，这里将 etcd 集群的三个节点 IP 都列在其中;

生成 CA 证书和私钥：

cfssl gencert -ca=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \
    -ca-key=/etc/kubernetes/cert/ca-key.pem \
    -config=/etc/kubernetes/cert/ca-config.json \
    -profile=kubernetes etcd-csr.json | cfssljson -bare etcd

五、将*.pem证书分发到3台etcd的/etc/kubernetes/cert目录下

[root@k8s-master1 cert]# scp *.pem etcd1:/etc/kuberneters/cert
[root@k8s-master1 cert]# scp *.pem etcd2:/etc/kuberneters/cert
[root@k8s-master1 cert]# scp *.pem etcd3:/etc/kuberneters/cert

 ETCD使用证书的组件以下：

  • etcd：使用 ca.pem、etcd-key.pem、etcd.pem；

2、部署etcd集群

在三个节点都安装etcd，下面的操做须要再三个节点都执行一遍

一、下载etcd安装包

wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.3.10/etcd-v3.3.10-linux-amd64.tar.gz
tar zxf etcd-v3.3.10-linux-amd64.tar.gz
cp  etcd-v3.3.10-linux-amd64/etcd* /usr/local/bin

二、建立工做目录

mkdir -p /var/lib/etcd

三、建立systemd unit 文件（红色字填写对应etcd主机的名称和ip）

cat > /etc/systemd/system/etcd.service << EOF
[Unit]
Description=Etcd Server
After=network.target
After=network-online.target
Wants=network-online.target
Documentation=https://github.com/coreos

[Service]
Type=notify
WorkingDirectory=/var/lib/etcd/
ExecStart=/usr/local/bin/etcd \
  --name etcd1 \
  --cert-file=/etc/kubernetes/cert/etcd.pem \
  --key-file=/etc/kubernetes/cert/etcd-key.pem \
  --peer-cert-file=/etc/kubernetes/cert/etcd.pem \
  --peer-key-file=/etc/kubernetes/cert/etcd-key.pem \
  --trusted-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \
  --peer-trusted-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \
  --initial-advertise-peer-urls https://192.168.80.4:2380 \
  --listen-peer-urls https://192.168.80.4:2380 \
  --listen-client-urls https://192.168.80.4:2379,http://127.0.0.1:2379 \
  --advertise-client-urls https://192.168.80.4:2379 \
  --initial-cluster-token etcd-cluster-0 \
  --initial-cluster etcd1=https://192.168.80.4:2380,etcd2=https://192.168.80.5:2380,etcd3=https://192.168.80.6:2380 \
  --initial-cluster-state new \
  --data-dir=/var/lib/etcd
Restart=on-failure
RestartSec=5
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

为了保证通讯安全，须要指定 etcd 的公私钥(cert-file和key-file)、Peers 通讯的公私钥和 CA 证书(peer-cert-file、peer-key-file、peer-trusted-ca-file)、客户端的CA证书（trusted-ca-file）； 

建立etcd.pem 证书时使用的 etcd-csr.json 文件的 hosts 字段包含全部 etcd 节点的IP，不然证书校验会出错；
–initial-cluster-state 值为 new 时，–name 的参数值必须位于 –initial-cluster 列表中.

四、启动etcd服务而且设置开机自启动

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable etcd
sudo systemctl start etcd

五、查看etcd服务状态信息

systemctl status etcd

最早启动的 etcd 进程会卡住一段时间，等待其它节点上的 etcd 进程加入集群，为正常现象。

六、验证etcd集群状态，以及查看leader,在任何一个etcd节点执行

[root@etcd1 cert]# etcdctl --ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem --cert-file=/etc/kubernetes/cert/etcd.pem --key-file=/etc/kubernetes/cert/etcd-key.pem cluster-health
  member 1ee23928cd50adb0 is healthy: got healthy result from https://192.168.80.6:2379
  member 535d7a5dfde52a30 is healthy: got healthy result from https://192.168.80.4:2379
  member 8476403d43c0e204 is healthy: got healthy result from https://192.168.80.5:2379

[root@etcd1 cert]# etcdctl --ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem --cert-file=/etc/kubernetes/cert/etcd.pem --key-file=/etc/kubernetes/cert/etcd-key.pem member list
  1ee23928cd50adb0: name=etcd3 peerURLs=https://192.168.80.6:2380 clientURLs=https://192.168.80.6:2379 isLeader=false
  535d7a5dfde52a30: name=etcd1 peerURLs=https://192.168.80.4:2380 clientURLs=https://192.168.80.4:2379 isLeader=false
  8476403d43c0e204: name=etcd2 peerURLs=https://192.168.80.5:2380 clientURLs=https://192.168.80.5:2379 isLeader=true

七、举例：etcdctl调用集群建立/kubernetes/network的key

[root@etcd3 cert]# etcdctl --ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem --cert-file=/etc/kubernetes/cert/etcd.pem --key-file=/etc/kubernetes/cert/etcd-key.pem mkdir /kubernetes/network

至此ETCD TLS证书集群部署完成。

 下一篇是关于docker使用flannel网络的配置，请参考：二进制搭建kubernetes多master集群【2、配置flannel网络】

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