为什么要使用 Kubernetes 准入控制器

Kubernetes 准入控制器是什么？为什么要使用准入控制器？如何使用？本文对 Kubernetes 准入控制器进行了详细解释。

来源 | K8sMeetup

作者 | Arun Prasad

头图 | 下载于视觉中国

Kubernetes 控制平面由几个组件组成。其中一个组件是 kube-apiserver，简单的 API server。它公开了一个 REST 端点，用户、集群组件以及客户端应用程序可以通过该端点与集群进行通信。总的来说，它会进行以下操作：

从客户端应用程序（如 kubectl）接收标准 HTTP 请求。
验证传入请求并应用授权策略。
在成功的身份验证中，它能根据端点对象（Pod、Deployments、Namespace 等）和 http 动作（Create、Put、Get、Delete 等）执行操作。
对 etcd 数据存储进行更改以保存数据。
操作完成，它就向客户端发送响应。

请求流程

现在让我们考虑这样一种情况：在请求经过身份验证后，但在对 etcd 数据存储进行任何更改之前，我们需要拦截该请求。例如：

拦截客户端发送的请求。
解析请求并执行操作。
根据请求的结果，决定对 etcd 进行更改还是拒绝对 etcd 进行更改。

Kubernetes 准入控制器就是用于这种情况的插件。在代码层面，准入控制器逻辑与 API server 逻辑解耦，这样用户就可以开发自定义拦截器（custom interceptor），无论何时对象被创建、更新或从 etcd 中删除，都可以调用该拦截器。

有了准入控制器，从任意来源到 API server 的请求流将如下所示：

准入控制器阶段（来自官方文档）

官方文档地址：https://kubernetes.io/blog/2019/03/21/a-guide-to-kubernetes-admission-controllers/

根据准入控制器执行的操作类型，它可以分为 3 种类型：

Mutating（变更）
Validating（验证）
Both（两者都有）

Mutating：这种控制器可以解析请求，并在请求向下发送之前对请求进行更改（变更请求）。

示例：AlwaysPullImages

Validating：这种控制器可以解析请求并根据特定数据进行验证。

示例：NamespaceExists

Both：这种控制器可以执行变更和验证两种操作。

示例：CertificateSigning

有关这些控制器更多信息，查看官方文档：https://kubernetes.io/docs/reference/access-authn-authz/admission-controllers/#what-does-each-admission-controller-do

准入控制器过程包括按顺序执行的2个阶段：

Mutating（变更）阶段（先执行）
Validation （验证）阶段（变更阶段后执行）

Kubernetes 集群已经在使用准入控制器来执行许多任务。

Kubernetes 附带的准入控制器列表：https://kubernetes.io/docs/reference/access-authn-authz/admission-controllers/#what-does-each-admission-controller-do

通过该列表，我们可以发现大多数操作，如 AlwaysPullImages、DefaultStorageClass、PodSecurityPolicy 等，实际上都是由不同的准入控制器执行的。

如何启用或禁用准入控制器？

要启用准入控制器，我们必须在启动 kube-apiserver 时，将以逗号分隔的准入控制器插件名称列表传递给 --enable-ading-plugins。对于默认插件，命令如下所示：

要禁用准入控制器插件，可以将插件名称列表传递给 --disable-admission-plugins。它将覆盖默认启用的插件列表。

默认准入控制器

NamespaceLifecycle
LimitRanger
ServiceAccount
TaintNodesByCondition
Priority
DefaultTolerationSeconds
DefaultStorageClass
StorageObjectInUseProtection
PersistentVolumeClaimResize
RuntimeClass
CertificateApproval
CertificateSigning
CertificateSubjectRestriction
DefaultIngressClass
MutatingAdmissionWebhook
ValidatingAdmissionWebhook
ResourceQuota

为什么要使用准入控制器？

准入控制器能提供额外的安全和治理层，以帮助 Kubernetes 集群的用户使用。

执行策略：通过使用自定义准入控制器，我们可以验证请求并检查它是否包含特定的所需信息。例如，我们可以检查 Pod 是否设置了正确的标签。如果没有，那可以一起拒绝该请求。某些情况下，如果请求中缺少一些字段，我们也可以更改这些字段。例如，如果 Pod 没有设置资源限制，我们可以为 Pod 添加特定的资源限制。通过这样的方式，除非明确指定，集群中的所有 Pod 都将根据我们的要求设置资源限制。Limit Range 就是这种实现。

安全性：我们可以拒绝不遵循特定规范的请求。例如，没有一个 Pod 请求可以将安全网关设置为以 root 用户身份运行。

统一工作负载：通过更改请求并为用户未设置的规范设置默认值，我们可以确保集群上运行的工作负载是统一的，并遵循集群管理员定义的特定标准。这些就是我们开始使用 Kubernetes 准入控制器需要知道的所有理论。

原文链接：https://medium.com/cloudlego/kubernetes-admission-controllers-request-interceptors-47a9b12c5303