Cert-Manager

Cert-Manager: Simplificación de la gestión de certificados para Kubernetes

En el mundo de las aplicaciones nativas de la nube y los microservicios, la seguridad es una prioridad absoluta. Un aspecto crítico de la seguridad de las aplicaciones es la gestión de certificados TLS, que se utilizan para cifrar datos y garantizar una comunicación segura entre los servicios. Como Kubernetes se ha convertido en el estándar de facto para la orquestación de contenedores, la gestión de certificados TLS en este entorno puede ser un reto. Cert-Manager es una herramienta nativa de Kubernetes que simplifica la gestión de certificados, automatiza su renovación y garantiza una comunicación segura en toda la infraestructura. En este artículo, exploraremos qué es Cert-Manager, cómo funciona y por qué es esencial para los entornos Kubernetes modernos.

¿Qué es Cert-Manager?

Cert-Manager es un complemento de código abierto para Kubernetes que automatiza la gestión y renovación de certificados TLS. Se integra perfectamente con Kubernetes para emitir certificados para las aplicaciones que se ejecutan en el clúster, eliminando los procesos manuales que suelen ser necesarios para obtener y renovar certificados.

Cert-Manager puede emitir certificados de diversas fuentes, como Let’s Encrypt, HashiCorp Vault, Venafi y otras autoridades de certificación (CA) privadas. Supervisa continuamente la caducidad de los certificados y los renueva automáticamente cuando es necesario, garantizando que sus servicios permanezcan seguros sin intervención manual.

Características principales de Cert-Manager

Cert-Manager ofrece varias características clave que lo convierten en una herramienta inestimable para los usuarios de Kubernetes:

Emisión automática de certificados: Cert-Manager genera automáticamente certificados TLS basados en recursos de Kubernetes como
Ingress
o recursos personalizados de
certificados
. Esto garantiza que todos los servicios nuevos o actualizados de su clúster estén protegidos con certificados válidos.
Renovación de certificados: Cert-Manager supervisa el vencimiento de los certificados emitidos y los renueva automáticamente antes de que caduquen, lo que garantiza que sus aplicaciones siempre tengan certificados válidos y evitan el tiempo de inactividad.
Soporte para múltiples autoridades de certificación: Cert-Manager admite varias CA, incluida Let’s Encrypt para certificados SSL públicos y gratuitos, así como CA internas o privadas, lo que le da flexibilidad para elegir cómo se emiten sus certificados.
Kubernetes nativo: Cert-Manager se integra de forma nativa con Kubernetes. Aprovecha las definiciones de recursos personalizados (CRD) de Kubernetes para definir las solicitudes de certificados y gestiona los certificados como recursos de Kubernetes.
Desafíos DNS-01 y HTTP-01: Cert-Manager admite varios tipos de desafíos ACME (como DNS-01 y HTTP-01) para verificar la propiedad del dominio cuando se utilizan CA como Let’s Encrypt. Estos métodos automatizan el proceso de verificación, lo que facilita la emisión de certificados.
Comodines y certificados multidominio: Cert-Manager puede emitir certificados comodín, que son útiles para asegurar múltiples subdominios bajo un único certificado, y también puede gestionar certificados para múltiples dominios, simplificando la gestión de aplicaciones complejas.

Cómo funciona Cert-Manager

Cert-Manager interactúa con los recursos de Kubernetes y las autoridades de certificación externas para gestionar los certificados a lo largo de su ciclo de vida. He aquí un resumen del proceso:

Solicitud de Certificado: Cert-Manager utiliza un recurso de Kubernetes llamado Certificado o un recurso Ingress para solicitar un certificado. Estos recursos contienen detalles como los nombres de dominio que cubrirá el certificado, la duración del certificado y el emisor.
Emisión del certificado: Cert-Manager interactúa con un recurso Issuer o ClusterIssuer configurado para solicitar un certificado a una CA. El emisor puede ser Let’s Encrypt, una CA privada u otro proveedor de certificados compatible.
Validación (Desafíos ACME): Si se utiliza una CA ACME como Let’s Encrypt, Cert-Manager resolverá un desafío para demostrar la propiedad del dominio. Puede ser un reto HTTP-01 (sirviendo un token a través de HTTP) o un reto DNS-01 (creando un registro DNS TXT). Una vez validado, la CA emite el certificado.
Almacenamiento del certificado: El certificado emitido se almacena en un secreto de Kubernetes, que luego puede ser referenciado por otros recursos de Kubernetes (como Ingress) para habilitar TLS para sus aplicaciones.
Supervisión y renovación: Cert-Manager supervisa continuamente los certificados y los renueva automáticamente antes de que caduquen, garantizando que sus servicios permanezcan seguros sin tiempo de inactividad.

Componentes de Cert-Manager

Cert-Manager consta de varios componentes básicos que funcionan conjuntamente para gestionar los certificados en Kubernetes:

Issuer/ClusterIssuer: Estos recursos definen cómo y dónde Cert-Manager debe solicitar certificados. Un Issuer tiene un ámbito de espacio de nombres, mientras que un ClusterIssuer abarca todo el clúster. Proporcionan detalles de configuración para interactuar con la CA deseada.
Certificado: Un recurso Certificado define el certificado TLS específico que Cert-Manager debe solicitar. Incluye detalles como los nombres de dominio, la duración y el emisor asociado.
SolicitudDeCertificado: Cert-Manager utiliza un recurso CertificateRequest para rastrear una solicitud específica de un certificado. Cert-Manager crea automáticamente este recurso cuando se solicita un nuevo certificado.
Secret: Una vez que Cert-Manager obtiene el certificado de la CA, almacena el certificado y la clave privada en un Kubernetes Secret. Las aplicaciones o los recursos Ingress pueden hacer referencia a este secreto para activar TLS.

Casos de uso habituales de Cert-Manager

Cert-Manager se utiliza ampliamente en entornos Kubernetes para simplificar y automatizar la gestión de certificados. Estos son algunos casos de uso comunes:

1. Protección de aplicaciones web con HTTPS

Uno de los casos de uso más populares de Cert-Manager es la protección de aplicaciones web con HTTPS mediante el uso de Let’s Encrypt para emitir certificados SSL. Cert-Manager puede emitir y renovar automáticamente certificados para los recursos de Kubernetes Ingress, garantizando que el tráfico web esté cifrado y sea seguro.

2. Renovación automática de certificados

Gestionar manualmente las renovaciones de certificados puede llevar mucho tiempo y ser propenso a errores humanos. Cert-Manager automatiza este proceso supervisando las fechas de caducidad de los certificados y renovándolos antes de que caduquen, lo que garantiza que sus servicios no sufran tiempos de inactividad debido a certificados caducados.

3. Gestión de certificados internos

Además de los certificados públicos, Cert-Manager puede gestionar certificados emitidos por CA privadas para aplicaciones internas. Por ejemplo, en una arquitectura de microservicios donde los servicios se comunican internamente a través de una red segura, Cert-Manager puede emitir y rotar certificados para la comunicación interna de servicio a servicio.

4. Certificados Wildcard

Para aplicaciones que utilizan varios subdominios (por ejemplo, app.ejemplo.com, api.ejemplo.com), Cert-Manager puede emitir un único certificado comodín (por ejemplo, *.ejemplo.com) para proteger todos los subdominios a la vez, simplificando la gestión de certificados.

Instalación y configuración de Cert-Manager

La instalación de Cert-Manager en su clúster Kubernetes es sencilla. A continuación se indican los pasos generales para instalar y configurar Cert-Manager:

Paso 1: Instalar Cert-Manager

Puede instalar Cert-Manager mediante Helm o a través de manifiestos YAML estáticos. Este es el método de instalación Helm:

kubectl apply --validate=false -f https://github.com/cert-manager/cert-manager/releases/download/vX.Y.Z/cert-manager.crds.yaml
 helm repo add jetstack https://charts.jetstack.io
 helm repo update
 helm install cert-manager jetstack/cert-manager --namespace cert-manager --create-namespace --version vX.Y.ZReemplace

vX.Y.Z con la última versión de Cert-Manager.

Paso 2: Configurar un Issuer o ClusterIssuer

Para emitir certificados, deberá configurar un Issuer o ClusterIssuer. Por ejemplo, para configurar un emisor para Let’s Encrypt, puede crear una configuración YAML como esta:

Paso 3: Solicitar un certificado

Una vez que haya configurado su Emisor, puede crear un recurso de Certificado para solicitar un certificado TLS para su aplicación

Conclusión

Cert-Manager es una herramienta esencial para automatizar la gestión de certificados TLS en entornos Kubernetes. Tanto si necesita proteger aplicaciones web, automatizar renovaciones de certificados o gestionar certificados internos para microservicios, Cert-Manager simplifica el proceso, permitiéndole centrarse en crear y escalar sus aplicaciones. Al integrarse con diversas autoridades de certificación y ofrecer automatización nativa de Kubernetes, Cert-Manager garantiza que sus servicios estén siempre seguros y cumplan las mejores prácticas del sector.