Istio Sidecar自动注入原理

前言

Kubernets 1.9版本引入了Admission Webhook(web 回调)扩展机制，通过Webhook,开发者可以非常灵活地对Kubernets API Server的功能进行扩展，在API Server创建资源时对资源进行验证或者修改。

使用webhook的优势是不需要对API Server的源码进行修改和重新编译就可以扩展其功能。插入的逻辑实现为一个独立的web进程，通过参数方式传入到kubernets中，由kubernets在进行自身逻辑处理时对扩展逻辑进行回调。

Istio 0.7版本就利用了Kubernets webhook实现了sidecar的自动注入。

什么是Admission

Admission是Kubernets中的一个术语，指的是Kubernets API Server资源请求过程中的一个阶段。如下图所示，在API Server接收到资源创建请求时，首先会对请求进行认证和鉴权，然后经过Admission处理，最后再保存到etcd。从图中看到，Admission中有两个重要的阶段，Mutation和Validation，这两个阶段中执行的逻辑如下：

Mutation

Mutation是英文“突变”的意思,从字面上可以知道在Mutation阶段可以对请求内容进行修改。
Validation

在Validation阶段不允许修改请求内容，但可以根据请求的内容判断是继续执行该请求还是拒绝该请求。

Admission webhook

通过Admission webhook,可以加入Mutation和Validation两种类型的webhook插件，这些插件和Kubernets提供的预编译的Admission插件具有相同的能力。可以想到的用途包括：

修改资源。例如Istio就通过Admin Webhook在Pod资源中增加了Envoy sidecar容器。
自定义校验逻辑，例如对资源名称有一些特殊要求。或者对自定义资源的合法性进行校验。

采用Webhook自动注入Istio Sidecar

Kubernets版本要求

webhook支持需要Kubernets1.9或者更高的版本,使用下面的命令确认kube-apiserver的Admin webhook功能已启用。

kubectl api-versions | grep admissionregistration

admissionregistration.k8s.io/v1beta1

生成sidecar injection webhook的密钥和证书

Webhook使用数字证书向kube-apiserver进行身份认证，因此需要先使用工具生成密钥对，并向Istio CA申请数字证书。

./install/kubernetes/webhook-create-signed-cert.sh /
    --service istio-sidecar-injector /
    --namespace istio-system /
    --secret sidecar-injector-certs

将生成的数字证书配置到webhook中

cat install/kubernetes/istio-sidecar-injector.yaml | /
     ./install/kubernetes/webhook-patch-ca-bundle.sh > /
     install/kubernetes/istio-sidecar-injector-with-ca-bundle.yaml

创建sidecar injection configmap

kubectl apply -f install/kubernetes/istio-sidecar-injector-configmap-release.yaml

部署sidecar injection webhook

kubectl apply -f install/kubernetes/istio-sidecar-injector-with-ca-bundle.yaml

通过命令查看部署好的webhook injector

kubectl -n istio-system get deployment -listio=sidecar-injector
Copy
NAME                     DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
istio-sidecar-injector   1         1         1            1           1d
```

### 开启需要自动注入sidecar的namespace 

```
kubectl label namespace default istio-injection=enabled

kubectl get namespace -L istio-injection

NAME           STATUS    AGE       ISTIO-INJECTION
default        Active    1h        enabled
istio-system   Active    1h        
kube-public    Active    1h        
kube-system    Active    1h  
```

## 参考

* [Extensible Admission is Beta](https://kubernetes.io/blog/2018/01/extensible-admission-is-beta)
* [Installing the Istio Sidecar](https://istio.io/docs/setup/kubernetes/sidecar-injection.html)

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