Cert Manager 解决了 Kubernetes 中证书的默认存储方式的痛点，并逐步成为了 Kubernetes 生态中证书签发和管理领域中的事实标准。
作者张晋涛，API7.ai 云原生工程师，Apache APISIX PMC。
Apache APISIX Ingress Controller 是一款以 Apache APISIX 作为数据面的 Kubernetes Ingress Controller 开源工具，目前已经更新到 v1.3 版本，实现了如证书管理、负载均衡、金丝雀发布等功能。
长久以来，证书管理都不是一件简单的事情，虽然 Apache APISIX Ingress Controller 支持从 Kubernetes Secrets 资源中提取证书和私钥，并转换为 Apache APISIX 可识别的 SSL 对象，但这只是整个证书管理链中的一部分，证书的颁发、轮转、吊销逻辑依然需要管理员执行，尤其当证书数量比较多时，工作量往往并不小，因而会占用管理员不少的时间。
Cert Manager 是一款致力于在 Kubernetes 平台上简化证书管理的软件，它支持对接许多不同的证书源，如 Let's Encrypt 和 HashiCorp Vault。
如果你在使用 Apache APISIX Ingress Controller 时，遇到了证书管理的麻烦，那么使用 Cert Manager 将会是一个不错的选择，本文将介绍如何通过 Cert Manager 来创建证书并对接到 Apache APISIX Ingress Controller。
步骤一：环境准备
如果你希望按照本文的指导进行实际的操作，请确保以下环境和工具已准备就绪：
请注意，下文所有的操作都将在 ingress-apisix 命名空间中执行，因此需要先创建该命名空间：
kubectl create namespace ingress-apisix
步骤二：安装 Apache APISIX Ingress Controller
我们可以通过 Helm 来安装 Apache APISIX Ingress Controller，包括数据面的 Apache APISIX 和 etcd 集群。
helm repo add apisix https://charts.apiseven.com
helm repo update
helm install apisix apisix/apisix --set gateway.tls.enabled=true --set ingress-controller.enabled=true --namespace ingress-apisix
点击查看详细安装介绍。
步骤三：安装 Cert Manager
通过 Helm 来安装 Cert Manager，点击可查看详细安装介绍。
helm install cert-manager jetstack/cert-manager --namespace ingress-apisix --set prometheus.enabled=false --set installCRDs=true
安装完毕后请等待一会后查看组件的运行状态，确保所有组件都已正常运行，你可以通过如下命令进行查看。
kubectl get all -n ingress-apisix
返回结果如下所示，表示所有组件都已正常运行。
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/apisix-5d99956d88-j68sj 1/1 Running 0 63s
pod/apisix-69459554d4-btnwn 0/1 Terminating 0 57m
pod/apisix-etcd-0 1/1 Running 0 57m
pod/apisix-etcd-1 1/1 Running 0 57m
pod/apisix-etcd-2 0/1 Running 0 50s
pod/apisix-ingress-controller-7b5c767cc7-j62hb 1/1 Running 0 55m
pod/cert-manager-5ffd4f6c89-q9f7m 1/1 Running 0 45m
pod/cert-manager-cainjector-748dc889c5-nrvkh 1/1 Running 0 45m
pod/cert-manager-startupapicheck-kmgxf 0/1 Completed 0 45m
pod/cert-manager-webhook-bc964d98b-mkjj7 1/1 Running 0 45m
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/apisix-admin ClusterIP 10.96.16.25 <none> 9180/TCP 57m
service/apisix-etcd ClusterIP 10.96.232.251 <none> 2379/TCP,2380/TCP 57m
service/apisix-etcd-headless ClusterIP None <none> 2379/TCP,2380/TCP 57m
service/apisix-gateway NodePort 10.96.118.75 <none> 80:32039/TCP,443:30107/TCP 57m
service/apisix-ingress-controller ClusterIP 10.96.13.76 <none> 80/TCP 57m
service/cert-manager-webhook ClusterIP 10.96.182.188 <none> 443/TCP 45m
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deployment.apps/apisix 1/1 1 1 57m
deployment.apps/apisix-ingress-controller 1/1 1 1 57m
deployment.apps/cert-manager 1/1 1 1 45m
deployment.apps/cert-manager-cainjector 1/1 1 1 45m
deployment.apps/cert-manager-webhook 1/1 1 1 45m
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
replicaset.apps/apisix-5d99956d88 1 1 1 63s
replicaset.apps/apisix-69459554d4 0 0 0 57m
replicaset.apps/apisix-ingress-controller-74c6b5fbdd 0 0 0 57m
replicaset.apps/apisix-ingress-controller-7b5c767cc7 1 1 1 55m
replicaset.apps/apisix-ingress-controller-7d58db957c 0 0 0 55m
replicaset.apps/cert-manager-5ffd4f6c89 1 1 1 45m
replicaset.apps/cert-manager-cainjector-748dc889c5 1 1 1 45m
replicaset.apps/cert-manager-webhook-bc964d98b 1 1 1 45m
NAME READY AGE
statefulset.apps/apisix-etcd 2/3 57m
NAME COMPLETIONS DURATION AGE
job.batch/cert-manager-startupapicheck 1/1 6m24s 45m
Kubernetes Controller Manager 的机制决定了 Pod 名称会有所不同。
步骤四：申请证书并测试
首先我们需要配置证书颁发对象。
# issuer.yaml
apiVersion: cert-manager.io/v1
kind: Issuer
metadata:
name: issuer
namespace: ingress-apisix
spec:
selfSigned: {}
并创建自签名证书颁发者。
kubectl apply -f issuer.yaml
请注意，自签名颁发对象不推荐使用在生产环境中！更多证书颁发对象的配置请参考这里。
然后为域名 httpbin.org 创建一张证书。
# httpbin-cert.yaml
apiVersion: cert-manager.io/v1
kind: Certificate
metadata:
name: httpbin
namespace: ingress-apisix
spec:
secretName: httpbin
duration: 2160h # 90d
renewBefore: 360h # 15d
subject:
organizations:
- foo
commonName: httpbin.org
isCA: false
privateKey:
algorithm: RSA
encoding: PKCS1
size: 2048
usages:
- server auth
dnsNames:
- "httpbin.org"
- "*.httpbin.org"
issuerRef:
name: issuer
kind: Issuer
group: cert-manager.io
kubectl apply -f httpbin-cert.yaml
此时需要查看对应 Secrets 是否已经被创建。
kubectl get secrets -n ingress-apisix httpbin
NAME TYPE DATA AGE
httpbin kubernetes.io/tls 3 2m5s
通过上述验证，该 Secrets 对象的创建事件已经被 Apache APISIX Ingress Controller 捕获到，我们尝试访问 Apache APISIX Ingress Controller 来验证证书是否生效，首先我们需要创建额外的路由对象。
# 创建后端
kubectl run httpbin --image kennethreitz/httpbin --namespace ingress-apisix
kubectl expose pod httpbin -n ingress-apisix --port 80
# 定义 ApisixTls 对象
apiVersion: apisix.apache.org/v1
kind: ApisixTls
metadata:
name: httpbin
namespace: ingress-apisix
spec:
hosts:
- httpbin.org
secret:
name: httpbin
namespace: ingress-apisix
---
# 定义访问后端的路由
apiVersion: apisix.apache.org/v2beta1
kind: ApisixRoute
metadata:
name: httpbin
namespace: ingress-apisix
spec:
http:
- name: httpbin
match:
paths:
- /*
hosts:
- httpbin.org
backends:
- serviceName: httpbin
servicePort: 80
接下来访问服务 apisix-gateway。注意，默认情况下该服务的类型为 NodePort，你可以根据需要修改其类型，比如你的 Kubernetes 集群是云厂商托管的，则可以考虑将其修改为 LoadBalancer 类型，以获取一个外部可达的 IP。
这里我们通过端口转发的方式将服务映射到本地。
kubectl port-forward -n ingress-apisix svc/apisix-gateway 8443:443
然后开始配置访问。
curl https://httpbin.org:8443/json --resolve 'httpbin.org:8443:127.0.0.1' -sk
{
"slideshow": {
"author": "Yours Truly",
"date": "date of publication",
"slides": [
{
"title": "Wake up to WonderWidgets!",
"type": "all"
},
{
"items": [
"Why <em>WonderWidgets</em> are great",
"Who <em>buys</em> WonderWidgets"
],
"title": "Overview",
"type": "all"
}
],
"title": "Sample Slide Show"
}
}
经过上述操作，可以看到访问成功，说明证书已经生效。注意，由于证书是自签名的，这里需要加上 -k 选项来忽略证书的校验。
此外，如果你想要轮转证书，删除 httpbin 这一 Secret 对象即可，Cert Manager 会立刻创建一个新的 httpbin Secret 对象，并且包含新的证书。
总结
本文主要讲解了如何利用 Cert Manager 在 Apache APISIX Ingress Controller 中进行证书的创建和管理。想了解更多关于 Apache APISIX Ingress 的介绍与内容，可参考本篇文章 或者参与 Apache APISIX Ingress 项目每两周举行的线上讨论，分享当下项目进度、最佳实践及设计思路等多个话题，可查看具体 issue 了解更多。