如何方便优雅的管理 1w+个 HTTPS 证书

[dzdh]

场景： SaaS 软件，客户可以自定义域名

现在方案： 提交证书，动态生成对应的 nginx 配置文件，nginx -s reload 。有个主机进行集中分发。

问题： 经过长时间业务发展，现在有 1w 多个客户的 1w 多个自定义域名相配也有 1w 多个证书。 服务器也越来越多，reload 一次耗时将近 1min.

求解： 像阿里云、腾讯云、蓝汛啥的 CDN 服务是咋做的。

想过用 openresty 的 lua 在 tls 握手阶段，拦截请求，通过 redis:get(domain+'.crt') redis.get(domain+'.key') 的形式。但是性能影响略大。

然后用 go+fasthttp 写了个 tlsproxy https->localhost:80 ，性能也是不理想。

求个最优解。

ps: 不同域名指向不同的 root(版本） 如 vip999.com->root /opt/www/branch/gold_vip/public

openresty的方案 https://github.com/openresty/lua-resty-core/blob/master/lib/ngx/ssl.md#synopsis

最终 go fasthttp

[privil]

……要不用 rust 写一个

[Buges]

caddy on demand tls 完全符合你的应用场景，不需要生成任何证书。再配合 dns 泛解析，用户输入一个域名提交上去，然后就可以直接访问这个域名了，证书会在第一次 tls 握手时根据 sni 自动生成。
https://caddyserver.com/docs/automatic-https#on-demand-tls

[helone]

常见的几个 cdn 厂都是用的 OpenResty 吧，redis get 你都觉得有性能影响的话，不妨考虑前面再加层 memory cache

[Showfom]

那么多域名就一个机器做这事情么？别人都是集群一起上呀

或者说，你那么多域名，就跑一个 nginx 服务？不会多绑定几个 IP 多跑几个 nginx 服务么？每个 nginx 服务绑定不同的 IP

[1423]

用 caddy 的话，这里有一个支持把证书存储到 s3 上的拓展
https://github.com/ss098/certmagic-s3

[harmless]

新版 nginx 支持动态证书加载吧

[alswl]

Nginx 管控面集群化 + DNS 管理自动化接入。

[wellsc]

@privil 你们这群人怎么动不动换语言，不能从系统结构的层面解决问题吗

[neoblackcap]

@wellsc 连 luajit 都觉得性能消耗过大，那么就只能干掉网络 IO 。如果还要再 nginx 上开发，那么就只能上 C/C++/Rust 来开发插件。所以建议 Rust 写一个插件也不算不合适。
毕竟 cf 等企业，很多就是直接用系统语言开发一个插件，然后在 nginx/openresty 的基础上跑起来。

[ss098]

1. 对性能要求非常高的话，可以基于 Kubernetes + Cert Manager 自定义 CRDs 实现一套，可以用自己的任何支持 Kubernetes 的 Web 服务器，但需要自己开发 + 业务适配
2. 追求简单，使用 Caddy ，上面有人贴了我写的 S3 兼容 Storage 接口，支持分布式 Stateless + 多实例部署

[qfdk]

简单啊..... 其实用 Openresry 就好了 然后 nodejs 写个检测脚本. 把证书扔到 redis 里面 然后 每晚定点更新就是 还有一个月到期的时候自动更新就好

[wy315700]

申请个 ca 自己签名

[FrankAdler]

考虑容器吗，把一万多个客户的入口分散在不同的 pod 下，reload 的时候可能就只有部分，数量取决于你，流量入口 sni 分流，可以不需要证书。
大厂 cdn 也不可能在一台机器上管理所有的域名啊

[cheng6563]

nginx 前面弄个 L4 的负载均衡，或者用 dns 动态解析弄个负载均衡，这样你就可以多节点 nginx 了。不过每个 nginx 节点还是要配全证书，可能还是有问题。

或许可以用 go 或 rust ，自己写个 L4 的均衡负载，TLS 握手时会先发个 SNI 域名告知后台用哪个域名验证，这时把流量反代到域名对应的 nginx 节点上去，这样 nginx 只需要加载自己的证书就行了。

[joesonw]

treadik 可以通过从 consul 读配置

[learningman]

@Buges 这是第三方签了张新证书，而不是用户的证书，如果用户那边配了 CAA ，证书都签不出来。要是用户的客户端做了证书装订之类的东西，你这个实现就把人家服务搞炸了。
况且证书的数量级这个问题还是没解决，go 肯定比 C 慢

[Buges]

@learningman 场景是客户自定义域名，没要求支持客户上传自己的证书吧。
数量应该不是问题，lz 这里慢是因为用 nginx 解析生成的巨大配置文件且启动时加载全部证书。而 caddy on-demand tls 是懒加载的，有连接来了才去申请 /加载缓存中的证书。如果性能还是不够也可以很容易地扩容，因为根本不需要你在配置文件里指定域名和证书。

[dzdh]

@Buges
@1423

caddy 的那个确实也看过。但是因为用到了大量的 nginx rewrite rule 。caddy 的适配怎么样。另外不说和 nginx 的 https 性能持平吧，相差能差多少。然后就是如果是客户自己上传的证书能支持吗？ 我都想直接. if https caddy -> localhost:80(nginx)了。

自己搞了一个 go+fasthttp 是 tls.Config{ GetCertificate: func( info clientHello) *tls.Certificate 这个方案。不同域名的证书缓存在内存里. map[domain:string]*tls.Certificate


@Showfom 是集群 nginx 的，每台服务器都是 /etc/nginx/vhosts/certs/1w 个..
@neoblackcap 不光证书，不同域名可能 root 路径也不一样。比如 vip 客户或者定制客户或者尝鲜客户根据域名判断 root 是哪个目录比如. /opt/www/stage-2022/public 、/opt/www/dingzhi-01 ，所以 nginx 配置文件的数量也有很多。当然也有可能是我的 lua 脚本写的太垃圾了。。


@cheng6563
golang 怎么在 4 层获取 SNI 。


@Buges 现在确实是客户自己上传证书，都是独立域名或二级域名的专用这个业务的证书。


@harmless 翻了翻文档没找到，https://nginx.org/en/docs/http/configuring_https_servers.html 。懒加载可以实现一个配置文件 自动从三方存储或定制化存储甚至 rest 接口获取证书吗？

[Buges]

@dzdh caddy 有 API ，也可以写 plugin ，动态加载、自己上传证书当然也没问题。但自动证书能满足大部分需要吧，有特殊需求的客户再让他自己上传证书。
你要是都要自己上传证书且管理的话，可能就不太适合用 caddy/nginx 这些一般的 web 服务器了，应该用自己的后端，证书存数据库里，自己实现懒加载。
性能方面 caddy 确实慢一些，但你不是特别高并发的服务根本不用在意，绝大多数场景都不会成为短板。

[dzdh]

@Buges 咋说呢。电商场景，平常也确实没啥事，特殊情况比如 618 天天都是做秒杀抢购的，偶尔一个小时或者十几分钟就是一个陡坡上去了。。。不知道能不能扛得住。还有这个东西我要先自己测，要不然线上流量我都不敢切过来 1%测。

[harmless]

@dzdh 我也没实际用过，不过看配置比传统的简化了不少，配合懒加载和 reload 可能可以快速刷新证书配置

[harmless]

@dzdh https://www.infvie.com/ops-notes/nginx-dynamic-loading-ssl-certificates.html 看看这个

[dzdh]

@harmless 嗯。懒加载是硬盘。后面更优的方案是 nginx plus 。hhhhh

[kennylam777]

其實在 NGiNX Ingress 的方法是用 Lua 讀取 filesystem 上的 crt/key, 然後 filesystem 上的內容是 ConfigMap/Secret 的更新, 那就可以免除一次 nginx -s reload ，畢竟要把所有 processes swap 過也是會有一點影響。

不過這種上千上萬的, 應該還是要 Lua 控制吧，只是你的 implementation 是直接在 redis get 過來，這種外部 IO 當然會慢。

可以看看 Lua NGINX Module 的 ngx.shared.DICT ，保留一份本地的證書快取，有類似 Redis 的 expire/ttl functions 可以用，然在 init_worker_by_lua 階段掛一套背景更新 DICT 的程式就好。

[blackboom]

In-memory cache

[holulu]

以前做过相似的场景，流量要求可能没有你的大。openresty 弄个接口，上传证书之后就调一下，把证书加载到 In-memory cache ，之后再开启域名的 https 访问。如果内存够大，缓存时间可以是证书的过期时间。现在证书一般最多是 2 年。如果用户把证书删了，就再弄个删除接口。

[dzdh]

@holulu 有实例或 demo 可以分享看看吗

[SteveWoo]

首先，”然后用 go+fasthttp 写了个 tlsproxy https->localhost:80 ，性能也是不理想。“，我恰好做过，性能一点问题没有。 注意还要调整服务器的参数配置（例如：文件打开数，端口范围调大点，send recv buffer ）

其次，开发代理可以用二层有，即在 tcp 层 tls 这里证书校验在这里做就好了。 证书校验通过再往后做 tcp 转发，避免重复 http 解包。 这个我恰好也写过，贴段代码
```
TlsConfig = &tls.Config{
InsecureSkipVerify: true,
MinVersion: tls.VersionTLS12,
GetCertificate: func(info *tls.ClientHelloInfo) (*tls.Certificate, error) {
// info.ServerName 这个就是域名
return GetAndCreateCert(info.ServerName)
},
}

```

最后，能不自己开发最好， 前面大家的建议都很好，如服务器和域名解析分组，nginx lua ，haproxy

[picone]

看看百度开源的 [BFE]( https://github.com/bfenetworks/bfe)，把证书都加载到内存里，而且本身是可以通过 API 管理的，很适合 SaaS 场景。

[dzdh]

@SteveWoo 现在就是这么做的。但是“tls 建立连接成功后，直接做 tcp 转发”这个是怎么做的？

我现在
tlsCfg := tls.Config{ GetCertificate:...没错

tlsLn := tls.Listen("tcp",":443",&tlsCfg)

handler: servehttp() { req.port=80;req.host=$domain; fasthttp.client.do(req

server.Server(tlsLn)

在哪一步做 tcp 转发呢？能把 tls 连接的内容直接转发给 80 嘛？如果还要转发给 nginx 的 tls 那没啥意义了。

[rev1si0n]

@wellsc 可能刚看到别人说 rs 多么多么高性能，多么多么快，实际上可能他自己都不会写

[TMaize]

场景应该差不多，我们方案是用户主动解析域名到指定 CNAME

自动通过 acme.sh 签发证书，控制 apisix 配置证书和路由规则，我还特意写了个工具 [apisix-acme]( https://github.com/TMaize/apisix-acme)

[SteveWoo]

@dzdh

伪代码如下

// 分桶减少锁碰撞
// conn 对应了 host 。https keepalive 的一个连接只能是唯一的 host 。 这与 http 不同
// bucketMap := [30]map[net.Conn]string
// bucketMapMutex:=[30]sync.Mutex

cfg := &tls.Config{
InsecureSkipVerify: true,
MinVersion: tls.VersionTLS12,
GetCertificate: func(info *tls.ClientHelloInfo) (*tls.Certificate, error) {
// 通过 info.Conn.LocalAddr() 确定 bucketMapMutex 分桶
// bucketMap[info.Conn]=info.ServerName // 连接与 host 对应好
return GetAndCreateCert(info.ServerName)
},
}

ln, err := net.Listen("tcp", ":12345")
assert(err)

lsn := tls.NewListener(ln, cfg)

for {
c, _ := lsn.Accept()
go func(conn net.Conn) /* 这个协程可以用协程池复用*/{
// 通过 info.Conn.LocalAddr() 确定 bucketMapMutex 分桶
//serverName:=bucketMap[idx][conn]
//addr:=serverName// 根据 serverName 确定后面的地址，如果无差别沦陷
remote, err := net.Dial("tcp", addr)
assert(err)// 做好 error 呴错误处理
// conn 设置 keepalive retmote 设置好 keepalive 建议搞成配置
// 优化合理设计，使一条代理只需要两个协程，做到如下内容：
// 1. 再包装一层 reader weiter 方便设置断开时间 conn.SetReadDeadline()
// 2. 原子操作协调断开
// connFlag atomic.Int32
// remoteFlag atomic.Int32
go func() {
// 3. 加上异常处理 断开 defer conn.Close remote.Close
io.Copy(conn, remote)
}()
go func() {
// 加上异常处理 断开 defer conn.Close remote.Close
io.Copy(remote, conn)
}()
}(c)
}

[SteveWoo]

上面有个重要 bug 往 bucket 存 ssl hello 如果 环节失败可能会导致 conn 泄漏 这要好好处理下。
刚翻了下原来的代码， 为了考虑各个场景，超时控制、大包检查、限流、统计，总共写了 700 多行了。

[gollwang]

这不是现成的？ https://certcloud.cn/

[dzdh]

@SteveWoo remote 是个 http 80 也好使？

[dzdh]

@gollwang 不一回事

[SteveWoo]

@dzdh 好使。

[1423]

@SteveWoo
@dzdh
这其实就是个 sniproxy 了，可以单独做个开源组件，或者从现有的组建去拓展，比如看起来比较完善的 Ghostunnel
不过可能依赖后面的 http server 支持 h2c ，只考虑 http1.1 倒是没问题
go 的 net.Conn 是通用的抽象，tls,ss 各种科学上网只要用 go 都会把各种传输层对外体现为 net.Conn
而两个 copy 完全就是代理服务器那一套了