这个例子演示了在 Istio 中使用 Let's Encrypt 签发 TLS 证书为Istio网关提供安全加固的过程。最终实现通过https的方式访问官方的Bookinfo应用。
istio1.6版本最新的文档中，删除了使用cert-manager加密k8s ingress部分的内容，本文将从cert-manager的安装开始，介绍如何使用Let's Encrypt签发证书给我们的Istio网关使用。
istio1.6版本默认开启了 Secrets Discovery Service (SDS) 提供 hot-swapped 功能，因此配置过程相对简单很多。
安装cert-manager
cert-manager是Kubernetes原生的证书管理控制器。 它可以帮助您从多种来源颁发证书，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，证书到期会自动申请续期。
可以将其与Istio网关集成以管理TLS证书。
其架构图如下：
如上图所示，cert-manager会负责从各种渠道的申请证书，然后自动生成kubernetes secrets以供您使用。
部署cert-manager非常容易，在您的k8s集群创建以下资源即可：
kubectl apply --validate=false -f https://github.com/jetstack/cert-manager/releases/download/v0.15.0/cert-manager.yaml
默认情况下，cert-manager将安装到cert-manager名称空间中。
安装istio 1.6
istio 1.6的安装完全参考官方文档即可，按顺序执行如下命令：
$ curl -L https://istio.io/downloadIstio | sh -
$ cd istio-1.6.0
$ export PATH=$PWD/bin:$PATH
$ istioctl manifest apply
如果需要自定义部署的参数，可在istio-1.6.0/manifests/profiles目录内拷贝一个默认的配置进行更改，然后通过下面的命令安装：
istioctl manifest apply --set profile=istio-1.6.0/manifests/profiles/xxx.yaml
正常情况下默认配置即可，由于我本人的环境用的是某云的容器服务，默认开启了LoadBalance，是收费的服务哦，所以我把istio-ingressgateway的type改为了NodePort，然后通过另一台服务器把80，443端口用nginx做4层转发到NodePort，确保通过外网IP能直接访问到ingressgateway。
这样，我们的Istio就安装完毕了。
配置cert-manager的证书颁发机构（Issuer）
我暂时不说为什么要到这步才配置issuer，大家可以思考一下，本节结尾会给大家解释。
本例使用Let’s Encrypt的证书，Issuer配置如下：
apiVersion: cert-manager.io/v1alpha2
kind: ClusterIssuer
metadata:
name: letsencrypt
spec:
acme:
server: https://acme-v02.api.letsencrypt.org/directory
privateKeySecretRef:
name: letsencrypt-issuer-account-key
solvers:
- http01:
ingress:
ingressTemplate:
metadata:
annotations:
kubernetes.io/ingress.class: istio
---
apiVersion: cert-manager.io/v1alpha2
kind: ClusterIssuer
metadata:
name: letsencrypt-staging
spec:
acme:
server: https://acme-staging-v02.api.letsencrypt.org/directory
privateKeySecretRef:
name: letsencrypt-staging-issuer-account-key
solvers:
- http01:
ingress:
ingressTemplate:
metadata:
annotations:
kubernetes.io/ingress.class: istio
我们配置成ClusterIssuer,保存在所有的namespace都可以使用这个Issure为申请证书。
在Let’s Encrypt申请证书的第一步就是要验证申请方对域名的控制权（所有权），有两种验证方式：
- 通过配置DNS。
- 通过Http回调，即Let’s Encrypt会像您申请的域名发送一个http请求，获取相应的凭证，以验证域名的所有权。
DNS方式需要域名服务商提供相应的SDK才能实现，目前国内主流的厂商都还不支持，所以我们使用Http的方式。
配置中solvers就是配置http方式验证域名的所有权，申请证书时cert-manager会启动一个pod来响应Let’s Encrypt的请求，并使用kubernetes ingress来暴露在公网。
那在我们的环境中，使用istio gateway来配置ingress的访问，所以需要加上annotations: kubernetes.io/ingress.class: istio 来告诉istio gateway来处理这个网关的映射。
这就是为什么我们先要把istio部署上的原因。
部署BookInfo应用
执行如下命令部署BookInfo:
#创建一个新的命名空间：
kubectl create ns istiodemo
#将BookInfo部署到istiodemo命名空间
kubectl apply -f samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml -n istiodemo
配置证书
在正式进入这一步之前，我们需要确保我们申请证书的域名test.app.nafanli.com正确的解析到istio gateway对应的公网地址。
创建证书申请请求：
apiVersion: cert-manager.io/v1alpha2
kind: Certificate
metadata:
name: ingress-cert
namespace: istio-system
spec:
dnsNames:
- hello.app.nafanli.com
secretName: ingress-cert
issuerRef:
name: letsencrypt
kind: ClusterIssuer
执行下面的命令查看证书申请状态：
kubectl describe cert ingress-cert -n istio-system
如果一切正常，您将会看到如下输出：
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal GeneratedKey 92s cert-manager Generated a new private key
Normal Requested 92s cert-manager Created new CertificateRequest resource "ingress-cert-538540713"
Normal Issued 14s cert-manager Certificate issued successfully
表示我们的证书已经申请成功。
执行以下命令可以查看证书内容：
kubectl get secret ingress-cert -o yaml -n istio-system
这里就不贴出证书内容了。
配置BookInfo应用网关
istio官方的BookInof默认网关是http的，因此，我们先从istio-1.6.0/samples/bookinfo/networking/bookinfo-gateway.yaml拷贝一份来改一改，我们重名命为bookinfo-gateway-tls.yaml，最后修改为https后如下：
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
name: bookinfo-gateway
spec:
selector:
istio: ingressgateway # use istio default controller
servers:
- port:
number: 443
name: https
protocol: HTTPS
tls:
mode: SIMPLE
credentialName: ingress-cert
hosts:
- hello.app.nafanli.com
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
name: bookinfo
spec:
hosts:
- hello.app.nafanli.com
gateways:
- bookinfo-gateway
http:
- match:
- uri:
exact: /productpage
- uri:
prefix: /static
- uri:
exact: /login
- uri:
exact: /logout
- uri:
prefix: /api/v1/products
route:
- destination:
host: productpage
port:
number: 9080
这里面要特别注意credentialName: ingress-cert必须和我们刚才申请证书的secret名字完全相同。
执行下面的命令创建https网关：
kubectl create -f bookinfo-gateway-tls.yaml -n istiodemo
OK,我们的应用不出意外的话可以通过https://hello.app.nafanli.com/productpage访问到了。
如下图所示：
我们可以看到由Let's Encrypt颁发的证书，所有主流浏览器都是绿色的。
Let's Encrypt颁发的证书有效期为3个月，但是cert-manager会在证书到期时自动为你续期，你也不用关心证书会过期的问题了。
您还会在花很多钱去买证书吗？
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