Cert-Manager
Cert-Manager: Упрощение управления сертификатами для Kubernetes
В мире облачных нативных приложений и микросервисов безопасность является одним из главных приоритетов. Одним из важнейших аспектов защиты приложений является управление сертификатами TLS, которые используются для шифрования данных и обеспечения безопасного взаимодействия между сервисами. Поскольку Kubernetes стала стандартом де-факто для оркестровки контейнеров, управление сертификатами TLS в этой среде может быть сложным. На помощь приходит Cert-Manager, инструмент на базе Kubernetes, который упрощает управление сертификатами, автоматизирует их обновление и обеспечивает безопасную связь в вашей инфраструктуре. В этой статье мы рассмотрим, что такое Cert-Manager, как он работает и почему он необходим для современных сред Kubernetes.
Что такое Cert-Manager?
Cert-Manager – это надстройка Kubernetes с открытым исходным кодом, которая автоматизирует управление и обновление сертификатов TLS. Оно легко интегрируется с Kubernetes для выпуска сертификатов для приложений, работающих в кластере, устраняя ручные процессы, обычно требуемые для получения и обновления сертификатов.
Cert-Manager может выпускать сертификаты из различных источников, включая Let’s Encrypt, HashiCorp Vault, Venafi и другие частные центры сертификации (ЦС). Он постоянно следит за истечением срока действия сертификатов и автоматически продлевает их при необходимости, обеспечивая безопасность ваших сервисов без ручного вмешательства.
Ключевые особенности Cert-Manager
Cert-Manager предлагает несколько ключевых функций, которые делают его бесценным инструментом для пользователей Kubernetes:
- Автоматический выпуск сертификатов: Cert-Manager автоматически генерирует сертификаты TLS на основе ресурсов Kubernetes, таких какили пользовательские ресурсы
Ingress. Это гарантирует, что все новые или обновленные сервисы в вашем кластере будут защищены действительными сертификатами.сертификатов - Обновление сертификатов: Cert-Manager отслеживает истечение срока действия выданных сертификатов и автоматически обновляет их до истечения срока действия, гарантируя, что ваши приложения всегда будут иметь действительные сертификаты и избегать простоев.
- Поддержка нескольких центров сертификации: Cert-Manager поддерживает различные центры сертификации, включая Let’s Encrypt для бесплатных публичных SSL-сертификатов, а также внутренние или частные центры сертификации, что дает вам возможность гибко выбирать способ выпуска сертификатов.
- Родной для Kubernetes: Cert-Manager интегрируется с Kubernetes. Он использует пользовательские определения ресурсов Kubernetes (CRD) для определения запросов на сертификаты и управляет сертификатами как ресурсами Kubernetes.
- Вызовы DNS-01 и HTTP-01: Cert-Manager поддерживает несколько типов вызовов ACME (например, DNS-01 и HTTP-01) для проверки владения доменом при использовании таких ЦС, как Let’s Encrypt. Эти методы автоматизируют процесс проверки, делая выпуск сертификатов беспроблемным.
- Дикие символы и многодоменные сертификаты: Cert-Manager может выпускать сертификаты с подстановочными знаками, которые полезны для защиты нескольких поддоменов одним сертификатом, а также обрабатывать сертификаты для нескольких доменов, что упрощает управление сложными приложениями.
Принцип работы Cert-Manager
Cert-Manager работает, взаимодействуя с ресурсами Kubernetes и внешними центрами сертификации для управления сертификатами на протяжении всего их жизненного цикла. Ниже представлен обзор этого процесса:
- Запрос сертификата: Cert-Manager использует ресурс Kubernetes под названием Certificate или Ingress для запроса сертификата. Эти ресурсы содержат такие сведения, как доменные имена, на которые распространяется действие сертификата, срок действия сертификата и эмитент.
- Выдача сертификата: Cert-Manager взаимодействует с настроенным ресурсом Issuer или ClusterIssuer, чтобы запросить сертификат у центра сертификации. В качестве эмитента может выступать Let’s Encrypt, частный ЦС или другой поддерживаемый поставщик сертификатов.
- Проверка (ACME Challenges): При использовании центра сертификации ACME, такого как Let’s Encrypt, Cert-Manager будет решать задачу по подтверждению владения доменом. Это может быть вызов HTTP-01 (путем передачи маркера по HTTP) или DNS-01 (путем создания TXT-записи DNS). После проверки ЦС выдает сертификат.
- Хранение сертификата: Выпущенный сертификат хранится в Kubernetes Secret, на который затем могут ссылаться другие ресурсы Kubernetes (например, Ingress), чтобы включить TLS для ваших приложений.
- Мониторинг и продление: Cert-Manager постоянно следит за сертификатами и автоматически обновляет их до истечения срока действия, обеспечивая безопасность ваших сервисов без простоев.
Компоненты Cert-Manager
Cert-Manager состоит из нескольких основных компонентов, которые работают вместе для управления сертификатами в Kubernetes:
- Issuer/ClusterIssuer: Эти ресурсы определяют, как и где Cert-Manager должен запрашивать сертификаты. Issuer привязан к пространству имен, а ClusterIssuer – к кластеру. Они предоставляют детали конфигурации для взаимодействия с нужным ЦС.
- Сертификат: Ресурс Certificate определяет конкретный TLS-сертификат, который Cert-Manager должен запросить. Он включает в себя такие детали, как доменное имя (имена), срок действия и связанный с ним эмитент.
- CertificateRequest: Cert-Manager использует ресурс CertificateRequest для отслеживания конкретного запроса на сертификат. Этот ресурс автоматически создается Cert-Manager при запросе нового сертификата.
- Secret: После того как Cert-Manager получает сертификат от центра сертификации, он сохраняет сертификат и закрытый ключ в Kubernetes Secret. На этот секрет могут ссылаться приложения или ресурсы Ingress для включения TLS.
Общие сценарии использования Cert-Manager
Cert-Manager широко используется в средах Kubernetes для упрощения и автоматизации управления сертификатами. Вот несколько распространенных примеров использования:
1. Защита веб-приложений с помощью HTTPS
Одним из самых популярных вариантов использования Cert-Manager является защита веб-приложений по протоколу HTTPS с помощью Let’s Encrypt для выпуска SSL-сертификатов. Cert-Manager может автоматически выпускать и обновлять сертификаты для ресурсов Kubernetes Ingress, обеспечивая шифрование и безопасность веб-трафика.
2. Автоматизация обновления сертификатов
Ручное управление обновлением сертификатов может отнимать много времени и быть чревато человеческими ошибками. Cert-Manager автоматизирует этот процесс, отслеживая даты истечения срока действия сертификатов и обновляя их до истечения срока действия, чтобы ваши службы не страдали от простоев из-за просроченных сертификатов.
3. Управление внутренними сертификатами
Помимо публичных сертификатов, Cert-Manager может управлять сертификатами, выпущенными частными центрами сертификации для внутренних приложений. Например, в архитектуре микросервисов, где сервисы взаимодействуют между собой по защищенной сети, Cert-Manager может выпускать и вращать сертификаты для внутреннего взаимодействия между сервисами.
4. Сертификаты Wildcard
Для приложений, использующих несколько поддоменов (например, app.example.com, api.example.com), Cert-Manager может выпустить один сертификат с подстановочным знаком (например, *.example.com) для защиты всех поддоменов сразу, что упрощает управление сертификатами.
Установка и настройка Cert-Manager
Установка Cert-Manager в кластере Kubernetes не представляет собой ничего сложного. Ниже описаны общие шаги по установке и настройке Cert-Manager:
Шаг 1: Установите Cert-Manager
Вы можете установить Cert-Manager с помощью Helm или через статические YAML-манифесты. Вот метод установки с помощью Helm:
Шаг 3: Запросите сертификат
После настройки эмитента вы можете создать ресурс Certificate, чтобы запросить сертификат TLS для вашего приложения
Заключение
Cert-Manager – это незаменимый инструмент для автоматизации управления TLS-сертификатами в средах Kubernetes. Если вам нужно защитить веб-приложения, автоматизировать продление сертификатов или управлять внутренними сертификатами для микросервисов, Cert-Manager упрощает процесс, позволяя вам сосредоточиться на создании и масштабировании приложений. Благодаря интеграции с различными центрами сертификации и автоматизации на базе Kubernetes, Cert-Manager гарантирует, что ваши сервисы всегда будут в безопасности и будут соответствовать лучшим отраслевым практикам.
