还不会 Cert Manager 自动签发证书？一文掌握
相信很多小伙伴对于 Cert Manager 不陌生，Cert Manager 是 Kubernetes 上的证书管理工具，基于 ACME 协议与 Let's Encrypt 签发免费证书并为证书自动续期，实现永久免费使用证书。
本文将介绍如何使用 Cert Manager 实现自动签发证书并与 Rainbond 结合使用。
Cert Manager 概述
工作机制概述
在将 Cert Manager 部署到 Kubernetes 集群后，可以通过创建支持的自定义资源 CRD 来实现证书的签发和自动续期功能。以下是 Cert Manager 的工作机制概览：
Issuer 是 Cert Manager 用于定义证书签发方式的资源类型。它支持以下多种证书颁发机构：
- Let's Encrypt：广泛使用的免费证书颁发机构，支持 ACME 协议。
- HashiCorp Vault：适用于企业级密钥管理和证书签发。
- Venafi：支持企业环境中更复杂的证书管理需求。
- 自签发证书：适合内部使用场景。
Certificate 是 Cert Manager 的核心资源之一，用于定义需要签发的域名证书及其相关配置。它包含以下关键信息：
- 域名信息：需要绑定证书的具体域名。
- 配置参数：指定签发证书所需的额外信息，例如有效期、密钥长度等。
- Issuer 的引用：关联到某个具体的
Issuer或ClusterIssuer。
Secrets 是 Kubernetes 的资源对象，签发完成的证书最终会存储在 Secrets 中，供其他组件引用。
证书签发概述
本文使用 Let's Encrypt 作为证书颁发机构，Let's Encrypt 利用 ACME 协议校验域名的归属，校验成功后可以自动颁发免费证书。免费证书有效期只有90天，默认情况下 Cert Manager 会在证书到期前30天自动续期，即实现永久使用免费证书。校验域名归属的两种方式分别是 HTTP-01 和 DNS-01。
HTTP-01：通过向域名的 HTTP 服务发送请求验证域名归属，适用于使用 Ingress 暴露流量的服务，但不支持泛域名证书。Cert Manager 会动态创建或修改 Ingress 规则，添加临时路径以响应 Let's Encrypt 的验证请求。验证通过后颁发证书。
DNS-01：通过在 DNS 提供商处添加 TXT 记录验证域名归属，支持泛域名证书且无需 Ingress。Cert Manager 使用 DNS 提供商的 API 自动更新记录。Let's Encrypt 查询 TXT 记录后完成验证并颁发证书。
校验方式对比
| 特性 | HTTP-01 | DNS-01 | | ---------------- | --------------------------- | ------------------------------------ | | 是否依赖 Ingress | 是 | 否 | | 是否支持泛域名 | 否 | 是 | | 配置难度 | 简单，适用于所有 DNS 提供商 | 配置复杂，依赖 DNS 提供商的 API 支持 | | 典型适用场景 | 仅服务通过 Ingress 暴露流量 | 需要泛域名证书或无 Ingress 的服务 |
部署 Cert Manager 和 Rainbond
使用 Helm 安装 Cert Manager，更多请参考Cert Manager 部署文档。
$ helm repo add jetstack https://charts.jetstack.io
$ helm install \
cert-manager jetstack/cert-manager \
--namespace cert-manager \
--create-namespace \
--version v1.16.2 \
--set crds.enabled=true
执行以下命令，快速安装 Rainbond。
curl -o install.sh https://get.rainbond.com && bash ./install.sh
创建 Issuer
Issuer 是 Cert Manager 的核心资源，用于定义证书的签发方式和配置。以下是一个示例，使用 HTTP-01 校验方式结合 Ingress 签发证书。
$ kubectl apply -f issuer.yaml
apiVersion: cert-manager.io/v1
kind: Issuer
metadata:
name: issuer # Issuer 的名称
namespace: default # 所在的命名空间
spec:
acme:
server: https://acme-v02.api.letsencrypt.org/directory # Let's Encrypt 的生产环境 ACME 服务地址
privateKeySecretRef:
name: issuer-account-key # 保存 ACME 私钥的 Kubernetes Secret
solvers: # 域名校验方式
- http01:
ingress:
ingressClassName: apisix # 使用 APISIX 作为 Ingress 控制器
创建 Certificate
Certificate 是 Cert Manager 的核心资源之一，用于指定需要签发的域名证书及其相关配置。以下是一个完整的配置示例，结合前面创建的 Issuer，为指定域名自动签发和续期证书。
以下 YAML 文件创建了一个 Certificate 资源，为域名 test.rainbond.com 签发证书：
$ kubectl apply -f certificate.yaml
apiVersion: cert-manager.io/v1
kind: Certificate
metadata:
name: test-rainbond-com # Certificate 资源的名称
namespace: default # 所在的命名空间
spec:
dnsNames:
- test.rainbond.com # 需要绑定证书的域名
issuerRef:
kind: Issuer # 引用的 Issuer 类型
name: issuer # 引用的 Issuer 名称
secretName: test-rainbond-com-tls # 存储签发的证书和私钥的 Secret 名称
获取和查看证书
创建 Certificate 后，可以通过以下步骤检查签发状态并获取证书内容：
- 检查 Certificate 签发状态，使用
kubectl get certificate命令查看 Certificate 的状态：
$ kubectl get certificate -n default
NAME READY SECRET AGE
test-rainbond-com True test-rainbond-com-tls 1m
- READY 为
True：表示证书签发成功。证书已保存在指定的Secret中。 - READY 为
False：表示签发失败。需要进一步排查原因。
- 排查签发失败原因，如果
READY状态为False，可以使用以下命令查看详细事件日志：
kubectl describe certificate test-rainbond-com -n default
日志中会显示失败的原因，例如域名校验失败、配置错误或 Issuer 不可用。
- 查看生成的 Secret，当
READY状态为True时，证书和密钥将保存在指定的 Secret 中。可以通过以下命令查看：
$ kubectl get secret test-rainbond-com-tls -n default
NAME TYPE DATA AGE
test-rainbond-com-tls kubernetes.io/tls 2 1m
tls.crt: 证书内容。tls.key: 证书对应的私钥。
-
获取具体证书和密钥内容，使用以下命令查看或提取证书和私钥内容：
$ kubectl get secret test-rainbond-com-tls -n default -o yaml apiVersion: v1 kind: Secret metadata: name: test-rainbond-com-tls namespace: default data: tls.crt: <base64 encoded certificate> tls.key: <base64 encoded private key>
可以使用 base64 解码证书内容：
echo "<base64 encoded certificate>" | base64 -d
在 Rainbond 中使用证书
Rainbond v6 版本采用 APISIX 作为默认的 Ingress 控制器，通过配置 ApisixTls 资源即可轻松绑定证书，APISIX 会根据网关中的域名自动匹配对应的证书。
$ kubectl apply -f tls.yaml
apiVersion: apisix.apache.org/v2
kind: ApisixTls
metadata:
name: test-rainbond-com # 资源名称
namespace: default # 所在命名空间
spec:
hosts:
- test.rainbond.com # 绑定的域名
ingressClassName: apisix # 指定 Ingress 类名
secret:
name: test-rainbond-com-tls # 引用存储证书的 Secret 名称
namespace: default # 引用的 Secret 所在命名空间
添加路由
在 Rainbond 页面上添加网关路由。进入网关管理 > 路由设置，创建一个新的路由，填写域名（如 test.rainbond.com）并完成路由配置。
Rainbond 会自动检测网关路由的域名是否与 ApisixTls 中的 hosts 匹配。如果匹配成功，将自动为该域名启用 HTTPS，并绑定对应的证书。
最后
通过本文的介绍，我们详细了解了如何使用 Cert Manager 在 Kubernetes 中实现证书的自动签发与续期，并将其与 Rainbond 集成。Cert Manager 的灵活性与 Rainbond 的易用性结合，可以大大简化 HTTPS 的部署流程，为服务提供安全性保障。
