本文我们将了解如何将一个新的 DNS 名称或者 IP 地址添加到 Kubernetes APIServer 使用的 TLS 证书中。在某些情况下默认的证书包含的名称可能不能满足我们的要求，又或者是 APIServer 地址有所变化，都需要重新更新证书。
Kubernetes APIServer 使用数字证书来加密 APIServer 的相关流量以及验证到 APIServer 的连接。所以如果我们想使用命令行客户端（比如 kubectl）连接到 APIServer，并且使用的主机名或者 IP 地址不包括在证书的 subject 的备选名称（SAN）列表中的话，访问的时候可能会出错，会提示对指定的 IP 地址或者主机名访问证书无效。要解决这个问题就需要更新证书，使 SAN 列表中包含所有你将用来访问 APIServer 的 IP 地址或者主机名。
更新 APIServer 证书
因为集群是使用 kubeadm 搭建的，所以我们可以直接使用 kubeadm 来更新 APIServer 的证书，来保证在 SAN 列表中包含额外的名称。
首页我们一个 kubeadm 的配置文件，如果一开始安装集群的时候你就是使用的配置文件，那么我们可以直接更新这个配置文件，但是如果你没有使用配置文件，直接使用的 kubeadm init 来安装的集群，那么我们可以从集群中获取 kubeadm 的配置信息来创建一个配置文件，因为 kubeadm 会将其配置写入到 kube-system 命名空间下面一个名为 kubeadm-config 的 ConfigMap 中。可以直接执行如下所示的命令将该配置导出：
$ kubectl -n kube-system get configmap kubeadm-config -o jsonpath='{.data.ClusterConfiguration}' > kubeadm-init.yaml
kubeadmin-init.yaml 内容如下（configmap里不回包含bootstrapTokens 的内容，从API SERVER 开始）
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
bootstrapTokens:
- groups:
- system:bootstrappers:kubeadm:default-node-token
token: abcdef.0123456789abcdef
ttl: 24h0m0s
usages:
- signing
- authentication
kind: InitConfiguration
localAPIEndpoint:
advertiseAddress: 172.25.174.51
bindPort: 6443
nodeRegistration:
criSocket: /var/run/dockershim.sock
name: pass-test03
taints:
- effect: NoSchedule
key: node-role.kubernetes.io/master
---
apiServer:
extraArgs:
audit-log-format: json
audit-log-maxage: "20"
audit-log-maxbackup: "10"
audit-log-maxsize: "100"
audit-log-path: /var/log/kube-audit/kube-audit.log
audit-policy-file: /etc/kubernetes/audit-policy.yaml
extraVolumes:
- hostPath: /etc/kubernetes/audit-policy.yaml
mountPath: /etc/kubernetes/audit-policy.yaml
name: audit-config
pathType: File
readOnly: true
- hostPath: /var/log/kube-audit
mountPath: /var/log/kube-audit
name: audit-log
pathType: DirectoryOrCreate
timeoutForControlPlane: 4m0s
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
certificatesDir: /etc/kubernetes/pki
clusterName: kubernetes
controlPlaneEndpoint: 127.0.0.1:9443
controllerManager:
extraArgs:
experimental-cluster-signing-duration: 876000h
dns:
type: CoreDNS
etcd:
local:
dataDir: /var/lib/etcd
imageRepository: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.20.1
networking:
dnsDomain: cluster.local
podSubnet: 10.244.0.0/16
serviceSubnet: 10.96.0.0/12
scheduler: {}
上面的配置中并没有列出额外的 SAN 信息，我们要添加一个新的数据，需要在 apiServer 属性下面添加一个 certsSANs 的列表。如果你在启动集群的使用就使用的了 kubeadm 的配置文件，可能里面就已经包含 certSANs 列表了，如果没有我们就需要添加它，比如我们这里要添加一个新的域名 newmaster.local 以及47.108.52.140这个新的 IP 地址，那么我们需要在 apiServer 下面添加如下所示的数据：
apiServer:
certSANs:
- newmaster.local
- master1
- master2
- 47.108.52.140
更新完 kubeadm 配置文件后我们就可以更新证书了，首先我们移动现有的 APIServer 的证书和密钥，因为 kubeadm 检测到他们已经存在于指定的位置，它就不会创建新的了。
$ mv /etc/kubernetes/pki/apiserver.{crt,key} ~
然后直接使用 kubeadm 命令生成一个新的证书：
[root@pass-test03 installation]# kubeadm init phase certs apiserver --config kubeadm-init.yaml
[certs] Generating "apiserver" certificate and key
[certs] apiserver serving cert is signed for DNS names [kubernetes kubernetes.default kubernetes.default.svc kubernetes.default.svc.cluster.local pass-test03] and IPs [10.96.0.1 172.25.174.51 127.0.0.1 47.108.52.140]
通过上面的命令可以查看到 APIServer 签名的 DNS 和 IP 地址信息，一定要和自己的目标签名信息进行对比，如果缺失了数据就需要在上面的 certSANs 中补齐，重新生成证书。
该命令会使用上面指定的 kubeadm 配置文件为 APIServer 生成一个新的证书和密钥，由于指定的配置文件中包含了 certSANs 列表，那么 kubeadm 会在创建新证书的时候自动添加这些 SANs。
最后一步是重启 APIServer 来接收新的证书，最简单的方法是直接杀死 APIServer 的容器：
$ docker ps | grep kube-apiserver | grep -v pause
7fe227a5dd3c aa63290ccd50 "kube-apiserver --ad…" 14 hours ago Up 14 hours k8s_kube-apiserver_kube-apiserver-ydzs-master_kube-system_6aa38ee2d66b7d9b6660a88700d00581_0
$ docker kill 7fe227a5dd3c
7fe227a5dd3c
容器被杀掉后，kubelet 会自动重启容器，然后容器将接收新的证书，一旦 APIServer 重启后，我们就可以使用新添加的 IP 地址或者主机名来连接它了，比如我们新添加的 47.108.52.140。
验证
要验证证书是否更新我们可以直接去编辑 kubeconfig 文件中的 APIServer 地址，将其更换为新添加的 IP 地址或者主机名，然后去使用 kubectl 操作集群，查看是否可以正常工作。
当然我们可以使用 openssl 命令去查看生成的证书信息是否包含我们新添加的 SAN 列表数据：
$ openssl x509 -in /etc/kubernetes/pki/apiserver.crt -text
Certificate:
......
Subject: CN=kube-apiserver
......
X509v3 Subject Alternative Name:
DNS:ydzs-master, DNS:kubernetes, DNS:kubernetes.default, DNS:kubernetes.default.svc, DNS:kubernetes.default.svc.cluster.local, DNS:api.k8s.local, DNS:ydzs-master2, DNS:ydzs-master3, IP Address:10.96.0.1, IP Address:123.59.188.12, IP Address:10.151.30.11, IP Address:10.151.30.70, IP Address:10.151.30.71
......
更新集群配置
如果上面的操作都一切顺利，最后一步是将上面的集群配置信息保存到集群的 kubeadm-config 这个 ConfigMap 中去，这一点非常重要，这样以后当我们使用 kubeadm 来操作集群的时候，相关的数据不会丢失，比如升级的时候还是会带上 certSANs 中的数据进行签名的。
kubeadm init phase upload-config kubeadm --config kubeadm-init.yaml
检查更新后的configmap
$ kubectl -n kube-system get configmap kubeadm-config -o yaml
