Kubernetes证书自动轮换指南
在今天这个快速发展的云计算时代，Kubernetes的证书管理是一个非常重要的内容。证书的有效性直接影响到集群的安全性。本文将会带领你通过几个简单的步骤，实现Kubernetes证书的自动轮换。这对于刚入行的小白来说，将是一个很好的入门教程。
流程概述
在开始之前，让我们首先清楚整个流程的步骤。下表将会展示实现Kubernetes证书自动轮换的关键步骤：
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 安装并配置Cert-Manager |
| 2 | 创建Kubernetes证书签发请求（CertificateSigningRequest） |
| 3 | 注册证书签发请求 |
| 4 | 创建Kubernetes证书资源 |
| 5 | 配置证书自动轮换 |
以下是整个流程图，以便你对流程有一个全面的了解：
flowchart TD
A[安装并配置Cert-Manager] --> B[创建证书签发请求]
B --> C[注册证书签发请求]
C --> D[创建证书资源]
D --> E[配置证书自动轮换]
步骤详细解析
1. 安装并配置Cert-Manager
Cert-Manager是一个用于Kubernetes中自动管理和更新TLS证书的工具。首先，我们需要在Kubernetes集群中安装Cert-Manager。
# 添加Jetstack Helm仓库
helm repo add jetstack
# 更新Helm仓库
helm repo update
# 安装Cert-Manager（v1.6.1）
helm install cert-manager jetstack/cert-manager --version v1.6.1 --namespace cert-manager --create-namespace --set installCRDs=true
- 以上命令将会创建cert-manager命名空间，并在其中安装Cert-Manager。
2. 创建Kubernetes证书签发请求
接下来，我们需要创建一个证书签发请求（CertificateSigningRequest），用于请求Kubernetes生成新的证书。
apiVersion: certificates.k8s.io/v1
kind: CertificateSigningRequest
metadata:
name: my-csr
spec:
request: <base64-encoded-request>
signerName: kubernetes.io/kubelet-serving
usages:
- digital signature
- key encipherment
- server auth
- 你需要将
<base64-encoded-request>替换为你的证书申请请求的Base64编码。
3. 注册证书签发请求
创建完证书签发请求后，接下来我们需要注册它，使其能够被有效处理。
kubectl create -f csr.yaml
- 这里的
csr.yaml是你第2步中创建的YAML文件名。
4. 创建Kubernetes证书资源
创建完成后，我们需要生成用于管理证书的Kubernetes证书资源。
apiVersion: cert-manager.io/v1
kind: Certificate
metadata:
name: my-cert
spec:
secretName: my-cert-secret
issuerRef:
name: my-issuer
kind: ClusterIssuer
commonName: my-service.example.com
dnsNames:
- my-service.example.com
- 在此YAML配置中，我们定义了常用名称、DNS名称及相关的证书密钥的存储位置。
5. 配置证书自动轮换
证书自动轮换可以通过设置Cert-Manager中的一些参数来实现。确保证书的有效期（例如：notAfter）在接近到期时自动重新签发。
apiVersion: cert-manager.io/v1
kind: Certificate
metadata:
name: my-cert
spec:
secretName: my-cert-secret
duration: 24h # 证书有效时长
renewBefore: 12h # 在过期前12小时进行续期
issuerRef:
name: my-issuer
kind: ClusterIssuer
commonName: my-service.example.com
dnsNames:
- my-service.example.com
序列图
为了帮助大家更好地理解证书轮换的过程，以下是一个序列图，展示了每个步骤之间的关系：
sequenceDiagram
participant A as 用户
participant B as Cert-Manager
participant C as Kubernetes
A->>B: 提交证书请求
B->>C: 处理证书申请
C-->>B: 返回证书
B-->>A: 发送证书
A->>B: 申请续期
B->>C: 无需操作，继续使用
结论
经过以上步骤，你已经成功地实现了Kubernetes证书的自动轮换。理解证书轮换的流程和工具是保护Kubernetes集群的重要一环。Cert-Manager提供的简化管理方式，能大大降低运维复杂度，提高集群的安全性。
这一过程虽不复杂，但要求细心和耐心，尤其是在初次操作时。希望这份指南能帮助你更好地了解Kubernetes证书的自动轮换，并在你的工作中获得帮助。如果有任何疑问，可以随时询问或查阅官方文档进行深入学习。
