Cert-Manager
Cert-Manager: Uproszczenie zarządzania certyfikatami dla Kubernetes
W świecie aplikacji natywnych dla chmury i mikrousług bezpieczeństwo jest najwyższym priorytetem. Jednym z krytycznych aspektów zabezpieczania aplikacji jest zarządzanie certyfikatami TLS, które służą do szyfrowania danych i zapewnienia bezpiecznej komunikacji między usługami. Ponieważ Kubernetes stał się de facto standardem orkiestracji kontenerów, zarządzanie certyfikatami TLS w tym środowisku może stanowić wyzwanie. Z pomocą przychodzi Cert-Manager, natywne dla Kubernetes narzędzie, które upraszcza zarządzanie certyfikatami, automatyzuje ich odnawianie i zapewnia bezpieczną komunikację w całej infrastrukturze. W tym artykule dowiemy się, czym jest Cert-Manager, jak działa i dlaczego jest niezbędny w nowoczesnych środowiskach Kubernetes.
Czym jest Cert-Manager?
Cert-Manager to dodatek open-source do Kubernetes, który automatyzuje zarządzanie i odnawianie certyfikatów TLS. Płynnie integruje się z Kubernetes w celu wydawania certyfikatów dla aplikacji działających w klastrze, eliminując ręczne procesy zwykle wymagane do uzyskiwania i odnawiania certyfikatów.
Cert-Manager może wydawać certyfikaty z różnych źródeł, w tym Let’s Encrypt, HashiCorp Vault, Venafi i innych prywatnych urzędów certyfikacji (CA). Stale monitoruje certyfikaty pod kątem wygaśnięcia i automatycznie odnawia je w razie potrzeby, zapewniając bezpieczeństwo usług bez konieczności ręcznej interwencji.
Kluczowe cechy Cert-Manager
Cert-Manager oferuje kilka kluczowych funkcji, które czynią go nieocenionym narzędziem dla użytkowników Kubernetes:
- Automatyczne wystawianie certyfikatów: Cert-Manager automatycznie generuje certyfikaty TLS w oparciu o zasoby Kubernetes, takie jaklub niestandardowe zasoby
Ingress. Zapewnia to, że wszelkie nowe lub zaktualizowane usługi w klastrze są zabezpieczone ważnymi certyfikatami.certyfikatów - Odnawianie certyfikatów: Cert-Manager monitoruje wygaśnięcie wydanych certyfikatów i automatycznie odnawia je przed ich wygaśnięciem, zapewniając, że aplikacje zawsze mają ważne certyfikaty i unikają przestojów.
- Obsługa wielu urzędów certyfikacji: Cert-Manager obsługuje różne urzędy certyfikacji, w tym Let’s Encrypt dla bezpłatnych, publicznych certyfikatów SSL, a także wewnętrzne lub prywatne urzędy certyfikacji, zapewniając elastyczność w wyborze sposobu wydawania certyfikatów.
- Natywny Kubernetes: Cert-Manager integruje się natywnie z Kubernetes. Wykorzystuje niestandardowe definicje zasobów Kubernetes (CRD) do definiowania żądań certyfikatów i zarządza certyfikatami jako zasobami Kubernetes.
- Wyzwania DNS-01 i HTTP-01: Cert-Manager obsługuje wiele rodzajów wyzwań ACME (takich jak DNS-01 i HTTP-01) w celu weryfikacji własności domeny podczas korzystania z urzędów certyfikacji, takich jak Let’s Encrypt. Metody te automatyzują proces weryfikacji, dzięki czemu wydawanie certyfikatów jest bezproblemowe.
- Symbole wieloznaczne i certyfikaty dla wielu domen: Cert-Manager może wydawać certyfikaty z symbolami wieloznacznymi, które są przydatne do zabezpieczania wielu subdomen w ramach jednego certyfikatu, a także może obsługiwać certyfikaty dla wielu domen, upraszczając zarządzanie złożonymi aplikacjami.
Jak działa Cert-Manager
Cert-Manager działa poprzez interakcję z zasobami Kubernetes i zewnętrznymi urzędami certyfikacji w celu zarządzania certyfikatami w całym ich cyklu życia. Oto przegląd tego procesu:
- Żądaniecertyfikatu: Cert-Manager używa zasobu Kubernetes o nazwie Certificate lub Ingress do żądania certyfikatu. Zasoby te zawierają szczegóły, takie jak nazwy domen, które certyfikat będzie obejmował, czas trwania certyfikatu i wystawcę.
- Wydawanie certyfikatu: Cert-Manager wchodzi w interakcję ze skonfigurowanym zasobem Issuer lub ClusterIssuer w celu zażądania certyfikatu od urzędu certyfikacji. Emitentem może być Let’s Encrypt, prywatny urząd certyfikacji lub inny obsługiwany dostawca certyfikatów.
- Walidacja (wyzwania ACME): W przypadku korzystania z ACME CA, takiego jak Let’s Encrypt, Cert-Manager rozwiąże wyzwanie, aby udowodnić własność domeny. Może to być wyzwanie HTTP-01 (poprzez dostarczenie tokena przez HTTP) lub wyzwanie DNS-01 (poprzez utworzenie rekordu DNS TXT). Po walidacji urząd certyfikacji wydaje certyfikat.
- Przechowywanie certyfikatu: Wydany certyfikat jest przechowywany w Kubernetes Secret, do którego mogą następnie odwoływać się inne zasoby Kubernetes (takie jak Ingress), aby włączyć TLS dla aplikacji.
- Monitorowanie i odnawianie: Cert-Manager stale monitoruje certyfikaty i automatycznie odnawia je przed wygaśnięciem, zapewniając bezpieczeństwo usług bez przestojów.
Składniki Cert-Manager
Cert-Manager składa się z kilku podstawowych komponentów, które współpracują ze sobą w celu obsługi zarządzania certyfikatami w Kubernetes:
- Issuer/ClusterIssuer: Te zasoby definiują, w jaki sposób i gdzie Cert-Manager powinien żądać certyfikatów. Emitent ma zakres przestrzeni nazw, podczas gdy ClusterIssuer dotyczy całego klastra. Zapewniają one szczegóły konfiguracji dla interakcji z żądanym urzędem certyfikacji.
- Certyfikat: Zasób Certificate definiuje konkretny certyfikat TLS, którego powinien zażądać Cert-Manager. Obejmuje on szczegóły, takie jak nazwa(y) domeny, czas trwania i powiązany wystawca.
- CertificateRequest: Cert-Manager używa zasobu CertificateRequest do śledzenia konkretnego żądania certyfikatu. Ten zasób jest automatycznie tworzony przez Cert-Manager, gdy żądany jest nowy certyfikat.
- Secret: Po uzyskaniu certyfikatu z urzędu certyfikacji Cert-Manager przechowuje certyfikat i klucz prywatny w Kubernetes Secret. Do tego sekretu mogą następnie odwoływać się aplikacje lub zasoby Ingress w celu włączenia protokołu TLS.
Typowe przypadki użycia Cert-Manager
Cert-Manager jest szeroko stosowany w środowiskach Kubernetes w celu uproszczenia i zautomatyzowania zarządzania certyfikatami. Oto kilka typowych przypadków użycia:
1. Zabezpieczanie aplikacji internetowych za pomocą HTTPS
Jednym z najpopularniejszych przypadków użycia Cert-Manager jest zabezpieczanie aplikacji internetowych za pomocą HTTPS przy użyciu Let’s Encrypt do wydawania certyfikatów SSL. Cert-Manager może automatycznie wydawać i odnawiać certyfikaty dla zasobów Kubernetes Ingress, zapewniając, że ruch internetowy jest szyfrowany i bezpieczny.
2. Automatyzacja odnawiania certyfikatów
Ręczne zarządzanie odnawianiem certyfikatów może być czasochłonne i podatne na błędy ludzkie. Cert-Manager automatyzuje ten proces, monitorując daty wygaśnięcia certyfikatów i odnawiając je przed ich wygaśnięciem, zapewniając, że Twoje usługi nie ucierpią z powodu przestojów spowodowanych wygaśnięciem certyfikatów.
3. Zarządzanie certyfikatami wewnętrznymi
Oprócz certyfikatów publicznych, Cert-Manager może zarządzać certyfikatami wydanymi przez prywatne urzędy certyfikacji dla aplikacji wewnętrznych. Na przykład w architekturze mikrousług, w której usługi komunikują się wewnętrznie za pośrednictwem bezpiecznej sieci, Cert-Manager może wydawać i rotować certyfikaty do wewnętrznej komunikacji między usługami.
4. Certyfikaty wieloznaczne
W przypadku aplikacji korzystających z wielu subdomen (np. app.example.com, api.example.com), Cert-Manager może wydać pojedynczy certyfikat wieloznaczny (np. *.example.com), aby zabezpieczyć wszystkie subdomeny jednocześnie, upraszczając zarządzanie certyfikatami.
Instalacja i konfiguracja Cert-Manager
Instalacja Cert-Manager w klastrze Kubernetes jest prosta. Poniżej przedstawiono ogólne kroki instalacji i konfiguracji Cert-Manager:
Krok 1: Instalacja Cert-Manager
Cert-Manager można zainstalować za pomocą Helm lub statycznych manifestów YAML. Oto metoda instalacji Helm:
Krok 3: Żądanie certyfikatu
Po skonfigurowaniu wystawcy można utworzyć zasób certyfikatu, aby zażądać certyfikatu TLS dla swojej aplikacji
Wnioski
Cert-Manager jest niezbędnym narzędziem do automatyzacji zarządzania certyfikatami TLS w środowiskach Kubernetes. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz zabezpieczyć aplikacje internetowe, zautomatyzować odnawianie certyfikatów, czy zarządzać wewnętrznymi certyfikatami dla mikrousług, Cert-Manager upraszcza proces, pozwalając skupić się na tworzeniu i skalowaniu aplikacji. Integrując się z różnymi urzędami certyfikacji i oferując automatyzację natywną dla Kubernetes, Cert-Manager zapewnia, że Twoje usługi są zawsze bezpieczne i zgodne z najlepszymi praktykami branżowymi.
