10.3. 证书续订有效期


集群 CA 和客户端 CA 证书仅在有限的时间段内有效,称为有效期。这通常定义为自生成证书起的天数。

对于 Cluster Operator 自动创建的 CA 证书,您可以配置以下有效期:

  • Cluster CA certificates in Kafka.spec.clusterCa.validityDays
  • Clients CA certificates in Kafka.spec.clientsCa.validityDays

两个证书的默认有效期周期为 365 天。手动安装的 CA 证书应该定义了自己的有效期。

当 CA 证书过期时,仍信任该证书的组件和客户端不接受与 CA 私钥签名的证书的连接。组件和客户端需要信任新的 CA 证书。

要允许在缺少服务的情况下续订 CA 证书,Cluster Operator 会在旧 CA 证书过期前启动证书续订。

您可以配置 Cluster Operator 创建的证书的续订周期:

  • Kafka.spec.clusterCa.renewalDays中的集群 CA 证书
  • Clients CA certificates in Kafka.spec.clientsCa.renewalDays

两个证书的默认续订周期为 30 天。

从当前证书的过期日期后,后来测量续订周期。

针对续订的有效期

Not Before                                     Not After
    |                                              |
    |<--------------- validityDays --------------->|
                              <--- renewalDays --->|
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要在创建 Kafka 集群后更改有效期和续订周期,请配置并应用 Kafka 自定义资源,并 手动更新 CA 证书。如果您不手动续订证书,下一次证书被自动续订时将使用新的周期。

证书有效期和续订周期的 Kafka 配置示例

apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta2
kind: Kafka
# ...
spec:
# ...
  clusterCa:
    renewalDays: 30
    validityDays: 365
    generateCertificateAuthority: true
  clientsCa:
    renewalDays: 30
    validityDays: 365
    generateCertificateAuthority: true
# ...
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在续订期间,Cluster Operator 的行为取决于集群 CA 和客户端 CA 的 generateAuthority 证书 生成属性的设置。

true
如果属性被设置为 true,Cluster Operator 会自动生成 CA 证书,并在续订周期内自动续订。
false
如果属性设置为 false,Cluster Operator 不会生成 CA 证书。如果您要 安装自己的证书,则使用此选项。

10.3.1. 使用自动生成的 CA 证书的续订过程

在更新 CA 证书时,Cluster Operator 会按照这个顺序执行以下进程:

  1. 生成新的 CA 证书,但保留现有的密钥。

    新证书将旧证书替换为对应 Secret 中的名称 ca.crt

  2. 生成新客户端证书(用于 ZooKeeper 节点、Kafka 代理和实体 Operator)。

    这并非绝对必要,因为签名密钥没有更改,但它会使客户端证书的有效性期与 CA 证书保持同步。

  3. 重启 ZooKeeper 节点,以便它们信任新的 CA 证书并使用新的客户端证书。
  4. 重启 Kafka 代理,以便它们信任新的 CA 证书并使用新的客户端证书。
  5. 重启主题和用户 Operator,以便他们信任新的 CA 证书并使用新的客户端证书。

    用户证书由客户端 CA 签名。用户 Operator 生成的用户证书会在客户端 CA 被续订时续订。

10.3.2. 客户端证书续订

Cluster Operator 不知道使用 Kafka 集群的客户端应用程序。

当连接到集群时,并确保它们正常工作,客户端应用程序必须:

  • 信任 <cluster> - cluster-ca-cert Secret 中发布的集群 CA 证书。
  • 使用 < user-name> Secret 中发布的凭证来连接集群。

    User Secret 以 PEM 和 PKCS #12 格式提供凭证,或使用 SCRAM-SHA 身份验证时提供密码。User Operator 在创建用户时创建用户凭证。

您必须确保客户端在证书续订后继续工作。续订过程取决于如何配置客户端。

如果要手动置备客户端证书和密钥,您必须生成新的客户端证书,并确保客户端在续订期间使用新证书。续订周期结束时未能执行此操作,可能会导致客户端应用程序无法连接到集群。

注意

对于在同一 OpenShift 集群和命名空间中运行的工作负载,机密可以挂载为卷,以便客户端 Pod 从 Secret 的当前状态构建其密钥存储和信任存储。有关此步骤的详情,请参阅配置内部客户端以信任集群 CA

10.3.3. 手动更新 Cluster Operator 生成的 CA 证书

Cluster Operator 生成的集群和客户端 CA 证书会在对应的证书续订期间开始自动续订。但是,您可以在证书续订周期开始前,使用 strimzi.io/force-renew 注解手动续订这些证书。出于安全考虑,或者您已 更改了证书的续订或有效期期,您可能会这样做。

续订的证书使用与旧证书相同的私钥。

注意

如果您使用自己的 CA 证书,则无法使用 force-renew 注解。相反,请按照流程 更新您自己的 CA 证书

先决条件

  • Cluster Operator 正在运行。
  • 安装 CA 证书和私钥的 Kafka 集群。

流程

  1. strimzi.io/force-renew 注解应用到包含您要续订的 CA 证书的 Secret

    Expand
    表 10.13. 强制续订证书的 Secret 注解
    证书Secretannotate 命令

    集群 CA

    KAFKA-CLUSTER-NAME-cluster-ca-cert

    oc annotate secret KAFKA-CLUSTER-NAME-cluster-ca-cert strimzi.io/force-renew=true

    客户端 CA

    KAFKA-CLUSTER-NAME-clients-ca-cert

    oc annotate secret KAFKA-CLUSTER-NAME-clients-ca-cert strimzi.io/force-renew=true

    在下一次协调时,Cluster Operator 会为您注解的 Secret 生成新的 CA 证书。如果配置了维护时间窗口,Cluster Operator 会在下一次维护时间窗口首次协调时生成新的 CA 证书。

    客户端应用程序必须重新载入 Cluster Operator 续订的集群和客户端 CA 证书。

  2. 检查 CA 证书的期间:

    例如,使用 openssl 命令:

    oc get secret CA-CERTIFICATE-SECRET -o 'jsonpath={.data.CA-CERTIFICATE}' | base64 -d | openssl x509 -subject -issuer -startdate -enddate -noout
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    CA-CERTIFICATE-SECRETSecret 的名称,即 KAFKA-CLUSTER-NAME-cluster-ca-cert,用于集群 CA 证书和 KAFKA-CLUSTER-NAME-clients-ca-cert

    CA-CERTIFICATE 是 CA 证书的名称,如 jsonpath={.data.ca\.crt}

    该命令返回一个 notBeforenotAfter 日期,这是 CA 证书的有效性周期。

    例如,对于集群 CA 证书:

    subject=O = io.strimzi, CN = cluster-ca v0
    issuer=O = io.strimzi, CN = cluster-ca v0
    notBefore=Jun 30 09:43:54 2020 GMT
    notAfter=Jun 30 09:43:54 2021 GMT
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  3. 从 Secret 中删除旧证书。

    当组件使用新证书时,旧的证书可能仍在激活。删除旧的证书以移除任何潜在的安全风险。

您可以替换由 Cluster Operator 生成的集群 CA 和客户端 CA 证书使用的私钥。当替换私钥时,Cluster Operator 会为新私钥生成新的 CA 证书。

注意

如果您使用自己的 CA 证书,则无法使用 force-replace 注解。相反,请按照流程 更新您自己的 CA 证书

先决条件

  • Cluster Operator 正在运行。
  • 安装 CA 证书和私钥的 Kafka 集群。

流程

  • strimzi.io/force-replace 注解应用到包含您要续订的私钥的 Secret

    Expand
    表 10.14. 替换私钥的命令
    私钥:Secretannotate 命令

    集群 CA

    CLUSTER-NAME-cluster-ca

    oc annotate secret CLUSTER-NAME-cluster-ca strimzi.io/force-replace=true

    客户端 CA

    CLUSTER-NAME-clients-ca

    oc annotate secret CLUSTER-NAME-clients-ca strimzi.io/force-replace=true

在下一次协调 Cluster Operator 时:

  • 为您注解的 Secret 生成新私钥
  • 生成一个新的 CA 证书

如果配置了维护时间窗口,Cluster Operator 会在下一次维护时间窗口第一次协调时生成新的私钥和 CA 证书。

客户端应用程序必须重新载入 Cluster Operator 续订的集群和客户端 CA 证书。

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