使用 KubeSphere 在 Kubernetes 安装 cert-manager 为网站启用 HTTPS

什么是 cert-manager

cert-manager（https://cert-manager.io/）是 Kubernetes 原生的证书管理控制器。它可以帮助从各种来源颁发证书，例如 Let's Encrypt，HashiCorp Vault，Venafi，简单的签名密钥对或自签名。它将确保证书有效并且是最新的，并在证书到期前尝试在配置的时间续订证书。它大致基于 kube-lego 的原理，并从其他类似项目（例如 kube-cert-manager）中借鉴了一些智慧。

准备工作

1. 需要一个公网可访问的 IP，例如 139.198.121.121
2. 需要一个域名，并且已经解析到到对应的IP，例如 A kubesphere.io 139.198.121.121，我们将 staging.kubesphere.io 域名解析到了 139.198.121.121
3. 在KubeSphere上已经运行网站对应的服务，例如本例中的ks-console

启用项目网关

登录 KubeSphere，进入任意一个企业空间下的项目中。

在 KubeSphere 中启用对应项目下的网关。

我们开启的是一个NodePort类型的网关，需要在集群外部使用 LoadBalancer 转发到网关的端口，将 139.198.121.121 绑定到 LoadBalancer 上，这样我们就可以通过公网IP直接访问我们的服务了； 如果 Kubernetes 集群是在物理机上，可以安装 Porter（https://porter.kubesphere.io）负载均衡器对外暴露集群服务； 如果在公有云上，可以安装和配置公有云支持的负载均衡器插件，然后创建 LoadBalancer 类型的网关，填入公网IP对应的 eip，会自动创建好负载均衡器，并将端口转发到网关。

安装 cert-manager

详细安装文档可以参考 cert-manager。

cert-manager 部署时会创建一个 webhook 来校验 cert-manager 相关对象是否符合格式，不过也会增加部署的复杂性。这里我们使用官方提供的一个 no-webhook 版本安装。

可以在 KubeSphere 右下角的工具箱中，打开 Web Kubectl。

在 Web Kubectl 执行下列命令安装 cert-manager：

# Install the CustomResourceDefinitions and cert-manager itself
kubectl apply -f https://github.com/jetstack/cert-manager/releases/download/v0.11.0/cert-manager-no-webhook.yaml

创建 Issuer

Issuer 是 cert-manager 中的概念，表示证书的签发者。在此实例中，我们使用免费的 <code>letsencrypt</code> 来获取TLS证书。

在 kubectl 中执行下面命令来创建一个kubesphere-system项目可用的 Issuer(注意修改项目和email信息)

kubectl -n kubesphere-system create -f - <<EOF
apiVersion: cert-manager.io/v1alpha2
kind: Issuer
metadata:
  name: letsencrypt-prod
  namespace: kubesphere-system
spec:
  acme:
    email: kubesphere@kubesphere.io
    privateKeySecretRef:
      name: letsencrypt-prod
    server: https://acme-v02.api.letsencrypt.org/directory
    solvers:
    - http01:
        ingress:
          class: nginx
EOF

创建完成后，执行下面命令可以看到

[root@master ~]# kubectl -n kubesphere-system get issuers.cert-manager.io
NAME               AGE
letsencrypt-prod   46m

创建证书 Certificate

在kubectl里执行下面命令创建

kubectl -n kubesphere-system create -f - <<EOF
apiVersion: cert-manager.io/v1alpha2
kind: Certificate
metadata:
  name: staging-kubesphere-io
  namespace: kubesphere-system
spec:
  commonName: staging.kubesphere.io
  dnsNames:
  - staging.kubesphere.io
  duration: 2160h
  issuerRef:
    name: letsencrypt-prod
  renewBefore: 360h
  secretName: staging-kubesphere-io
EOF

cert-manager 会根据 Certificate 自动进行 http01 challenge 签发证书，在 kubesphere-system 下创建对应的 TLS 证书

[root@master ~]# kubectl -n kubesphere-system get secrets
NAME                                TYPE                                  DATA   AGE
staging-kubesphere-io               kubernetes.io/tls                     3      40m

使用证书

证书签发完成后，确认对应的 TLS 证书已经在项目下创建，就可以在创建应用路由（Ingress）中使用证书了。如下，创建时选择对应的 TLS 证书即可

当创建 Ingress 完成后，即可通过浏览器 https://staging.kubesphere.io 访问 Ingress 代理的服务，本示例我们已给 KubeSphere Console 服务配置了该域名。

KubeSphere (https://kubesphere.io) 是在 Kubernetes 之上构建的以应用为中心的多租户容器平台，提供全栈的 IT 自动化运维的能力，简化企业的 DevOps 工作流。KubeSphere 提供了运维友好的向导式操作界面，帮助企业快速构建一个强大和功能丰富的容器云平台。