大数据|TiDB Operator 准入控制器数据库架构|数据库开发|运维

Kubernetes 在 1.9 版本引入了动态准入机制，从而使得拥有对 Kubernetes 中的各类资源进行修改与验证的功能。在 TiDB Operator 中，我们也同样使用了动态准入机制来帮助我们进行相关资源的修改、验证与运维。
先置条件 TiDB Operator 准入控制器与大部分 Kubernetes 平台上产品的准入控制器较为不同，TiDB Operator 通过扩展 API-Server 与 WebhookConfiguration 的两个机制组合而成。所以需要 Kubernetes 集群启用聚合层功能，通常情况下这个功能已经默认开启。如需查看是否开启聚合层功能，请参考启用 Kubernetes Apiserver 标志。
开启 TiDB Operator 准入控制器 TiDB Operator 在默认安装情况下不会开启准入控制器，你需要手动开启:

修改 Operator 的 values.yaml
开启 Operator Webhook 特性:

admissionWebhook: create: true
默认情况下，如果你的 Kubernetes 集群版本大于等于 v1.13.0，你可以通过上述配置直接开启 Webhook 功能。
如果你的 Kubernetes 集群版本小于 v1.13.0，你需要执行以下命令，将得到的返回值配置在 values.yaml 中的 admissionWebhook.cabundle：

kubectl get configmap -n kube-system extension-apiserver-authentication -o=jsonpath='{.data.client-ca-file}' | base64 | tr -d '\n'

admissionWebhook: # 将上述命令的返回值填写到 admissionWebhook.cabundle 中 cabundle: ${cabundle}
配置失败策略
在 Kubernetes 1.15 版本之前，动态准入机制的管理机制的粒度较粗并且并不方便去使用。所以为了防止 TiDB Operator 的动态准入机制影响全局集群，我们需要配置失败策略。
对于 Kubernetes 1.15 以下的版本，我们推荐将 TiDB Operator 失败策略配置为 Ignore，从而防止 TiDB Operator 的 admission webhook 出现异常时影响整个集群。

...... failurePolicy: validation: Ignore mutation: Ignore
对于 Kubernetes 1.15 及以上的版本，我们推荐给 TiDB Operator 失败策略配置为 Failure，由于 Kubernetes 1.15 及以上的版本中，动态准入机制已经有了基于 Label 的筛选机制，所以不会由于 TiDB Operator 的 admission webhook 出现异常而影响整个集群。

...... failurePolicy: validation: Fail mutation: Fail
安装/更新 TiDB Operator
修改完 values.yaml 文件中的上述配置项以后，进行 TiDB Operator 部署或者更新。安装与更新 TiDB Operator 请参考在 Kubernetes 上部署 TiDB Operator。

为 TiDB Operator 准入控制器设置 TLS 证书在默认情况下，TiDB Operator 准入控制器与 Kubernetes api-server 之间跳过了 TLS 验证环节，你可以通过以下步骤手动开启并配置 TiDB Operator 准入控制器与 Kubernetes api-server 之间的 TLS 验证。

生成自定义证书
参考使用 cfssl 系统颁发证书的第一步至第四步，生成自定义 CA 文件。对于 ca-config.json，我们使用如下配置:

{ "signing": { "default": { "expiry": "8760h" }, "profiles": { "server": { "expiry": "8760h", "usages": [ "signing", "key encipherment", "server auth" ] } } } }
当执行至第四步以后，通过 ls 命令执行，cfssl 文件夹下应该有以下文件:

ca-config.json ca-csr.json ca-key.pem ca.csr ca.pem
生成 TiDB Operator 准入控制器证书
首先生成默认的 webhook-server.json 文件:

cfssl print-defaults csr > webhook-server.json
然后将 webhook-server.json 文件的内容修改如下:

{ "CN": "TiDB Operator Webhook", "hosts": [ "tidb-admission-webhook.${namespace}", "tidb-admission-webhook.${namespace}.svc", "tidb-admission-webhook.${namespace}.svc.cluster", "tidb-admission-webhook.${namespace}.svc.cluster.local" ], "key": { "algo": "rsa", "size": 2048 }, "names": [ { "C": "US", "L": "CA", "O": "PingCAP", "ST": "Beijing", "OU": "TiDB" } ] }
其中 ${namespace} 为 TiDB Operator 部署的命名空间。
然后生成 TiDB Operator Webhook Server 端证书:

cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=server webhook-server.json | cfssljson -bare webhook-server
执行完上述命令后，通过 ls | grep webhook-server 命令应该能查询到以下文件:

webhook-server-key.pem webhook-server.csr webhook-server.json webhook-server.pem
在 Kubernetes 集群中创建 Secret

kubectl create secret generic ${secret_name} --namespace=${namespace} --from-file=tls.crt=~/cfssl/webhook-server.pem --from-file=tls.key=~/cfssl/webhook-server-key.pem --from-file=ca.crt=~/cfssl/ca.pem
修改 values.yaml 并安装或升级 TiDB Operator
获取 ca.crt 的值：

kubectl get secret ${secret_name} --namespace=${namespace} -o=jsonpath='{.data.ca\.crt}'
将 values.yaml 中下述配置按说明来进行配置:

admissionWebhook: apiservice: insecureSkipTLSVerify: false # 开启 TLS 验证 tlsSecret: "${secret_name}" # 将上文中所创建的 secret 的 name 填写在这里 caBundle: "${caBundle}" # 将上文中 ca.crt 的值填入此处
修改完 values.yaml 文件中上述配置项以后进行 TiDB Operator 部署或者更新。安装 TiDB Operator 请参考在 Kubernetes 上部署 TiDB Operator，升级 TiDB Operator 请参考升级 TiDB Operator

TiDB Operator 准入控制器功能 TiDB Operator 通过准入控制器的帮助实现了许多功能。我们将在这里介绍各个资源的准入控制器与其相对应的功能。

StatefulSet 验证准入控制器:
StatefulSet 验证准入控制器帮助实现 TiDB 集群中 TiDB/TiKV 组件的灰度发布，该组件在准入控制器开启的情况下默认关闭。

admissionWebhook: validation: statefulSets: false
通过 tidb.pingcap.com/tikv-partition 和 tidb.pingcap.com/tidb-partition 这两个 annotation, 你可以控制 TiDB 集群中 TiDB 与 TiKV 组件的灰度发布。你可以通过以下方式对 TiDB 集群的 TiKV 组件设置灰度发布，其中 partition=2 的效果等同于 StatefulSet 分区

$ kubectl annotate tidbcluster ${name} -n ${namespace} tidb.pingcap.com/tikv-partition=2 tidbcluster.pingcap.com/${name} annotated
执行以下命令取消灰度发布设置：

$ kubectl annotate tidbcluster ${name} -n ${namespace} tidb.pingcap.com/tikv-partition- tidbcluster.pingcap.com/${name} annotated
以上设置同样适用于 TiDB 组件。
TiDB Operator 资源验证准入控制器:
TiDB Operator 资源验证准入控制器帮助实现针对 TidbCluster、TidbMonitor 等 TiDB Operator 自定义资源的验证，该组件在准入控制器开启的情况下默认关闭。

admissionWebhook: validation: pingcapResources: false
举个例子，对于 TidbCluster 资源，TiDB Operator 资源验证准入控制器将会检查其 spec 字段中的必要字段。如果在 TidbCluster 创建或者更新时发现检查不通过，比如同时没有定义 spec.pd.image 或者 spec.pd.baseImage 字段，TiDB Operator 资源验证准入控制器将会拒绝这个请求。
TiDB Operator 资源修改准入控制器:
TiDB Operator 资源修改准入控制器帮助我们实现 TiDB Operator 相关自定义资源的默认值填充工作，如 TidbCluster，TidbMonitor 等。该组件在准入控制器开启的情况下默认开启。

【大数据|TiDB Operator 准入控制器】admissionWebhook: mutation: pingcapResources: true