证书管理的圣经：Kubernetes 证书管理系列（上）

后端

2023-03-19 00:12:53

Kubernetes 证书管理：全面指南

什么是 Kubernetes 证书管理？

Kubernetes 证书管理是指在 Kubernetes 集群中管理数字证书的过程。这些证书对于确保通信安全、保护敏感数据和验证身份至关重要。理解 Kubernetes 的证书管理概念对于维护集群的安全性和合规性至关重要。

Kubernetes 证书颁发机构

Kubernetes 证书颁发机构 (CA) 是负责颁发和管理证书的实体。它验证证书请求并签发带有其签名的证书。Kubernetes 支持使用内置 CA 或外部 CA。

内置 CA： 由 Kubernetes 自行管理，方便易用，但功能有限。
外部 CA： 由第三方管理，提供更高级的功能和控制。

Kubernetes 证书

Kubernetes 证书是用于身份验证的数字证书。它们包含以下信息：

公钥和私钥
证书有效期
证书用途
证书颁发机构的签名

Kubernetes 证书用于保护：

API 服务器
etcd 集群
其他 Kubernetes 组件

Kubernetes 证书请求

Kubernetes 证书请求 (CSR) 是向 CA 申请证书的请求。它包含以下信息：

请求者的公钥
请求者的信息（例如名称、组织）
证书的预期用途

CA 收到 CSR 后，它将对其进行验证并签发证书。

Kubernetes 证书签名请求

Kubernetes 证书签名请求 (CSK) 是对 CSR 的签名请求。它包含以下信息：

CSR
CA 的签名

Kubelet 收到 CSK 后，它将把证书添加到 Pod 中。

Kubernetes 服务帐户

Kubernetes 服务帐户是一种特殊类型的帐户，用于代表 Pod 访问 Kubernetes API 服务器。它具有自己的证书，用于验证其身份。

Kubernetes 密钥

Kubernetes 密钥用于存储机密数据，例如证书和密码。它们可以由 Kubelet 或 Kubernetes API 服务器加密。

Kubernetes 证书管理最佳实践

使用强大的 CA： 选择提供安全性和功能平衡的 CA。
定期更新证书： 证书具有有限的有效期，因此定期更新它们以避免中断至关重要。
使用证书管理工具： 利用自动化工具（例如 cert-manager）简化证书管理任务。
遵循行业标准： 遵循 NIST SP 800-57 等行业标准，以确保证书管理的最佳实践。
自动化证书更新： 设置自动更新机制，以避免证书过期导致的中断。

代码示例

创建内置 CA 证书：

apiVersion: certificates.k8s.io/v1beta1
kind: CertificateSigningRequest
metadata:
  name: example-ca-csr
spec:
  request: <base64-encoded CSR>
  signerName: kubernetes.io/kube-apiserver-ca

创建外部 CA 证书：

apiVersion: certificates.k8s.io/v1beta1
kind: CertificateSigningRequest
metadata:
  name: example-external-ca-csr
spec:
  request: <base64-encoded CSR>
  signerName: example-external-ca.example.com

常见问题解答

什么是 Kubernetes 证书？
Kubernetes 证书是用于身份验证的数字证书，用于保护 API 服务器、etcd 集群和其他 Kubernetes 组件。
谁负责颁发 Kubernetes 证书？
Kubernetes 证书颁发机构 (CA) 负责颁发和管理 Kubernetes 证书。
Kubernetes 证书包含哪些信息？
Kubernetes 证书包含公钥、私钥、证书有效期、证书用途和证书颁发机构的签名。
如何管理 Kubernetes 证书？
Kubernetes 证书可以通过使用内置或外部 CA、遵循最佳实践和利用自动化工具进行管理。
为什么定期更新 Kubernetes 证书很重要？
定期更新 Kubernetes 证书以避免中断非常重要，因为它们具有有限的有效期。

结论

Kubernetes 证书管理对于维护集群的安全性和合规性至关重要。通过理解证书管理概念、遵循最佳实践和利用自动化工具，您可以确保您的 Kubernetes 集群受到保护，并符合行业标准。