K8s 集群（kubeadm） CA 证书过期解决方案

k8s-adm

Author：Arsen
Date：2024/07/04

目录

    • 一、现象描述
    • 二、解决方案
    • 三、集群验证

一、现象描述

之前有篇文章《K8s Token 过期解决方案（Kubeadm）》提到了默认生成的 Token 有效期只有 24 小时，过期后 Token 将不可用，如果想新的 Node 节点加入 K8s 集群，则需重新生成新的 Token。

今天无意间打开我虚拟机部署的 K8s 集群（通过 kubeadm 方式部署），发现 CA 证书过期了（如下图）：

kubectl get pods

image-20240704153715854

于是查看我的 K8s 集群证书，显示证书都过期了（如下图）：

# 查看证书过期时间 => k8s1.15+版本的查看方法
kubeadm certs check-expiration

image-20240704142609767

字段说明：

字段解释
CERTIFICATE证书的名称
EXPIRES证书过期的时间点
RESIDUAL TIME当前时间距离证书过期的剩余时间
CERTIFICATE AUTHORITY证书的颁发机构
EXTERNALLY MANAGED证书是否由外部系统管理

证书字段详解：

CERTIFICATEEXPIRESRESIDUAL TIMECERTIFICATE AUTHORITYEXTERNALLY MANAGED备注
admin.confDec 12, 2023 03:36 UTCcanoKubeconfig 文件，包含集群访问的配置
apiserverDec 12, 2023 03:36 UTCcanoKubernetes API 服务器的证书
apiserver-etcd-clientDec 12, 2023 03:36 UTCetcd-canoAPI 服务器与 ETCD 之间的客户端证书
apiserver-kubelet-clientDec 12, 2023 03:36 UTCcanoAPI 服务器与 Kubelet 之间的客户端证书
controller-manager.confDec 12, 2023 03:36 UTCcanoKubernetes 控制器管理器的 Kubeconfig 文件
etcd-healthcheck-clientDec 12, 2023 03:36 UTCetcd-cano用于 ETCD 健康检查的客户端证书
etcd-peerDec 12, 2023 03:36 UTCetcd-canoETCD 节点间的对等通信证书
etcd-serverDec 12, 2023 03:36 UTCetcd-canoETCD 服务器的证书
front-proxy-clientDec 12, 2023 03:36 UTCfront-proxy-cano前端代理的客户端证书
scheduler.confDec 12, 2023 03:36 UTCcanoKubernetes 调度器的 Kubeconfig 文件

显然，上表中的这些证书在 2023 年 12 月 12 日 03:36 UTC 就已经过期，且剩余时间为<invalid>，表示这些证书已过期（无效），需要重新生成。

证书颁发机构字段解释：

CERTIFICATE AUTHORITYEXPIRESRESIDUAL TIMEEXTERNALLY MANAGED备注
caDec 09, 2032 03:36 UTC8年noKubernetes 的主证书颁发机构
etcd-caDec 09, 2032 03:36 UTC8年noETCD 的证书颁发机构
front-proxy-caDec 09, 2032 03:36 UTC8年no前端代理的证书颁发机构

二、解决方案

1、对过期证书进行备份，并删除旧的证书

# 备份证书
cp -rp /etc/kubernetes /etc/kubernetes.bak

# 删除旧的证书（使用新版本的新命令生成证书时可以忽略这一步，即可以不用删除）
# rm -f /etc/kubernetes/pki/apiserver*
# rm -f /etc/kubernetes/pki/front-proxy-client.*
# rm -rf /etc/kubernetes/pki/etcd/healthcheck-client.*
# rm -rf /etc/kubernetes/pki/etcd/server.*
# rm -rf /etc/kubernetes/pki/etcd/peer.*

2、重新生成证书

# 新版本(1.15+) - - 使用该命令不用提前删除过期证书
kubeadm certs renew all

# 老版本
# kubeadm alpha certs renew all

image-20240704144738457

3、备份旧的配置文件，并重新生成新的配置文件

mv /etc/kubernetes/*.conf /tmp/

# 新版本(1.15+)
kubeadm init phase kubeconfig all

# 老版本
# kubeadm alpha phase kubeconfig all

image-20240704144929550

4、更新 kubectl 配置

# 备份配置文件
cp -rp ~/.kube/config ~/.kube/config.bak

# 更新配置文件
\cp /etc/kubernetes/admin.conf ~/.kube/config

# 修改权限
chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

5、证书过期时间确认

# 新版本(1.15+)查看方法
kubeadm certs check-expiration

# 单独查看（其他同理）
openssl x509 -in /etc/kubernetes/pki/apiserver.crt -noout -text |grep 'Not'

# 老版本查看方法
# kubeadm alpha certs check-expiration

image-20240704155002524

CA 证书时间已经更新，

6、重启 kubelet

所有 work 节点执行，如果你的 master 节点也作为 work 节点使用，那 master 节点也需要执行重启 kubelet 的操作。

systemctl restart kubelet
systemctl status kubelet

7、查看集群节点状态

image-20240704213044612

发现 work 节点不健康，这个时候我们需要重新将work 节点加入 k8s 集群：

1）先查看集群中是否有 Token

kubeadm token list

image-20240704213334228

2）没有则重新生成 Token

# 生成默认 24 小时 Token（推荐）
kubeadm token create

# 生成永久有效 Token
# kubeadm token create --ttl 0

image-20240704213514382

3）获取 CA 证书 Hash 值

openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'

image-20240704213606235

4）最后就是 work 节点加入 K8s 集群

以 work1 节点为例，work2 节点及其他 work 节点同理。

# 填入上图生成的 token、hash 值，并加入集群。
kubeadm join 192.168.56.160:6443 --token zlj5j5.3ezp1s8drj3jgept --discovery-token-ca-cert-hash sha256:3ed701329742f7549f73cb065a8677abe8b5b8a3e25bbca7bb26f317ffcf89d4

执行后报错：

image-20240704214147260

报错原因：这些文件为旧文件（过期的文件），我们备份后清理即可

# 备份
cp -a /etc/kubernetes/kubelet.conf /tmp/kubelet.conf.back
cp -a /etc/kubernetes/pki/ca.crt /tmp/ca.crt.back

# 清理
rm -f /etc/kubernetes/kubelet.conf
rm -f /etc/kubernetes/pki/ca.crt

清理完成后，再次将 work 节点加入集群：

kubeadm join 192.168.56.160:6443 --token zlj5j5.3ezp1s8drj3jgept --discovery-token-ca-cert-hash sha256:3ed701329742f7549f73cb065a8677abe8b5b8a3e25bbca7bb26f317ffcf89d4

image-20240704214527787

8、查看 k8s 集群节点健康状态

kubectl get nodes

image-20240704214840263

9、最后再验证以下证书过期时间

kubeadm certs check-expiration

image-20240704215014780

无误后，K8s 集群的 CA 证书更新完毕，此时打一个快照（因为我是虚拟机），方便后续实验所用。

三、集群验证

K8s 集群证书过期时间更新完毕后，且集群节点也是健康的状态，那接下来我们跑一个测试服务验证一下集群是否可用。

kubectl create deployment nginx --image=nginx   # 创建单副本作为测试即可
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
kubectl get pod,svc

image-20240704215819509

image-20240704215754156

浏览器访问验证：http://192.168.56.160:31122/

image-20240704215918255

再看看 pod 所在 work 节点：调度也是没问题的。

image-20240704220030579

至此，K8s 集群验证完毕！

—END

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