前言
Kubernetes 是一款流行的容器编排平台，广泛用于云原生应用的开发和管理。随着企业越来越重视数据安全和隐私保护，自定义证书管理成为 Kubernetes 上的一个热门话题。本文将介绍如何在 Kubernetes 上实现自定义证书管理，以满足不同应用场景的需求。
证书管理简介
TLS 是一种常用的网络安全协议，常用于对称密钥协商、秘钥交换、对称密钥加密等过程。TLS 认证使用证书进行，证书包含公钥和私钥，公钥用于加密，私钥用于解密。证书通常包含以下信息：
- 证书颁发者与受颁者（可以是个人，也可以是机构）
- 公钥
- 证书的期限有效期限
- 证书的用途（是否为服务器证书，客户端证书等）
在 Kubernetes 中，证书通常用于：
- 保护 API Server 的连接
- 保护 Ingress 的连接
- 保护 Service 的连接
为了满足不同需求，Kubernetes 提供了多种证书管理方式，包括：
- 自签名证书：由 Kubernetes 集群自行签发，用于测试环境和内部环境。
- CA 证书：由标准或自定义的 CA 中心签发，用于生产环境。
- 已有证书：从外部证书签发机构或其他内部 CA 中心导入的证书。
Kubernetes 中的证书管理
Kubernetes 提供了多种方式管理证书，包括：
- kubeadm 工具：可使用 kubeadm init 操作生成证书，是较为简单的一个方式。
- Cert-Manager：一个 Kubernetes 证书管理控制器，可以对证书的创建、更新、续期以及吊销进行自动化管理，是目前比较成熟的 Kubernetes 证书管理解决方案之一。
- 创建和导入证书：手动创建证书并导入至 Kubernetes 中，需要较高的技术水平和熟悉相关标准协议。
在本文中，我们将介绍如何使用 Cert-Manager 进行 Kubernetes 上的自定义证书管理。
Cert-Manager
Cert-Manager 简介
Cert-Manager 是一个 Kubernetes 证书管理控制器，可以对证书的创建、更新、续期以及吊销进行自动化管理。Cert-Manager 可以通过 CustomResourceDefinition（CRD）挂载到 Kubernetes API Server 中，实现基于 Kubernetes 平台的自动证书管理，同时允许用户自定义证书的颁发机构、证书类型、过期时间等内容。
Cert-Manager 安装
Cert-Manager 官方网站提供了易于安装和使用的 Helm Chart。使用 Helm 安装 Cert-Manager，可以简化 Cert-Manager 的部署、配置、升级等工作。
$ helm repo add jetstack https://charts.jetstack.io $ helm install cert-manager jetstack/cert-manager
Cert-Manager 配置
1. 配置 Issuer 和 ClusterIssuer
Cert-Manager 支持多种证书颁发策略，其中 ISSUER 用于区分和授权各个证书颁发机构，CLUSTERISSUER 用于授权整个 Kubernetes 集群访问证书颁发机构。证书颁发机构可以是 Let's Encrypt、Vault 等第三方 CA；也可以是自托管的 CA 证书。
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------ -----apiVersion: cert-manager.io/v1alpha2
kind: ClusterIssuer
metadata:
name: selfsigned-ca
spec:
selfSigned: {}以上示例中，Issuer 对象是 Let's Encrypt 的 CA 证书颁发机构，ClusterIssuer 对象是自己签发的 CA 证书颁发机构。Issuer 和 ClusterIssuer 区别在于其作用范围，Issuer 的作用范围是 Namespace，而 ClusterIssuer 的作用范围是整个集群。
2. 配置证书请求
在正式创建证书之前，需要创建一个证书请求对象 CertificateRequest，指定证书的颁发机构、证书的类型、名称等信息。
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- -----------以上示例中，创建 CertificateRequest 对象，用于请求证书颁发。IssuerRef 指定颁发机构，request 字段包含证书类型和名称等信息。
3. 关联证书请求和证书
关联证书请求和证书是 Cert-Manager 自动生成证书的关键。创建 Certificate 对象可以使用 kubectl create 或者 YAML 文件的方式。
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----------- ---------------证书创建完成后，Cert-Manager 将会自动生成证书，并将其存储到指定的 Secret 对象中。之后，可以通过 Ingress、Service 等 Kubernetes 对象使用该证书。
示例代码
下面是一个 Kubernetes 的示例代码，使用 Cert-Manager 自动申请证书来保护 Ingress。
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------------ --在 Ingress 配置文件的 annotations 字段中添加 cert-manager.io/cluster-issuer，即可使用 Cert-Manager 自动创建和维护证书。
总结
本文介绍了在 Kubernetes 上实现自定义证书管理的多种方式，其中 Cert-Manager 是目前使用最广泛、最成熟的 Kubernetes 证书管理解决方案之一。通过上述示例代码，读者可以轻松上手 Cert-Manager 并实现 Kubernetes 上的自定义证书管理。相信这些技术知识对于前端开发人员来说是非常有价值的，也将有助于提升前端开发者在容器编排平台的技术水平。
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