Istio 学习笔记：Istio CNI 插件

作者: 陈鹏

设计目标

当前实现将用户 pod 流量转发到 proxy 的默认方式是使用 privileged 权限的 istio-init 这个 init container 来做的（运行脚本写入 iptables），Istio CNI 插件的主要设计目标是消除这个 privileged 权限的 init container，换成利用 k8s CNI 机制来实现相同功能的替代方案

原理

  • Istio CNI Plugin 不是 istio 提出类似 k8s CNI 的插件扩展机制，而是 k8s CNI 的一个具体实现
  • k8s CNI 插件是一条链，在创建和销毁pod的时候会调用链上所有插件来安装和卸载容器的网络，istio CNI Plugin 即为 CNI 插件的一个实现，相当于在创建销毁pod这些hook点来针对istio的pod做网络配置：写入iptables，让该 pod 所在的 network namespace 的网络流量转发到 proxy 进程
  • 当然也就要求集群启用 CNI，kubelet 启动参数: --network-plugin=cni （该参数只有两个可选项：kubenet, cni）

实现方式

  • 运行一个名为 istio-cni-node 的 daemonset 运行在每个节点，用于安装 istio CNI 插件
  • 该 CNI 插件负责写入 iptables 规则，让用户 pod 所在 netns 的流量都转发到这个 pod 中 proxy 的进程
  • 当启用 istio cni 后，sidecar 的自动注入或istioctl kube-inject将不再注入 initContainers (istio-init)

istio-cni-node 工作流程

  • 复制 Istio CNI 插件二进制程序到CNI的bin目录（即kubelet启动参数--cni-bin-dir指定的路径，默认是/opt/cni/bin）
  • 使用istio-cni-node自己的ServiceAccount信息为CNI插件生成kubeconfig，让插件能与apiserver通信(ServiceAccount信息会被自动挂载到/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount)
  • 生成CNI插件的配置并将其插入CNI配置插件链末尾（CNI的配置文件路径是kubelet启动参数--cni-conf-dir所指定的目录，默认是/etc/cni/net.d）
  • watch CNI 配置(cni-conf-dir)，如果检测到被修改就重新改回来
  • watch istio-cni-node 自身的配置(configmap)，检测到有修改就重新执行CNI配置生成与下发流程（当前写这篇文章的时候是istio 1.1.1，还没实现此功能）

设计提案

参考资料