Overview
本文章基于k8s release-1.17分支代码，代码位于 plugin/pkg/admission/serviceaccount 目录，代码：admission.go 。
api-server作为常用的服务端应用，包含认证模块Authentication、授权模块Authorization和准入模块Admission Plugin(可以理解为请求中间件模块middleware pipeline)，以及存储依赖Etcd。
其中，针对准入插件，在api-server进程启动时，启动参数 --enable-admission-plugins 需要包含 ServiceAccount 准入控制器来开启该中间件，可以见官方文档：enable-admission-plugins 。
ServiceAccount Admission Plugin主要作用包含：
- 如果提交的pod yaml里没有指定spec.serviceAccountName字段值，该插件会添加默认的
defaultServiceAccount； - 判断spec.serviceAccountName指定的service account是否存在，不存在就拒绝请求；
- 为该pod创建个volume，且该volume source是SecretVolumeSource，该secret来自于service account对象引用的secret；
- 如果提交的pod yaml里没有指定spec.ImagePullSecrets字段值，那就将service account对象引用的ImagePullSecrets字段值来补位，并且该volume会被
mount到pod的/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount目录中；
比如，往api-server进程提交个pod对象：
echo > pod.yaml <就会看到该pod对象被ServiceAccount Admission Plugin处理后，spec.serviceAccountName指定了 default ServiceAccount；增加了个SecretVolumeSource
的Volume，volume name为ServiceAccount的secrets的name值，mount到pod的 /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount目录中；
以及因为pod和default service account都没有指定ImagePullSecrets值，pod的spec.ImagePullSecrets没有值：
并且，volume指定的secret name是default service account的secrets的name值：
那么，有个问题，ServiceAccount Admission Controller或者说ServiceAccount中间件，是如何做到的呢？
源码解析
就和我们经常见到的一些服务端框架做的middleware中间件模块一样，api-server框架也是用插件化形式来定义一个个准入控制器Admission Controller，并且会调用该插件的Admit()方法，
来判断当前请求是否通过该准入控制器。
AdmissionController准入控制器实例化
实例化操作很简单，需要注意的是：MountServiceAccountToken 为true，表示默认去执行mount volume操作，且mount到pod的默认目录；并且资源操作是 Create 操作时才去执行当前准入控制器。
代码见 L103-L121：
// 注册到plugin chain中去
func Register(plugins *admission.Plugins) {
plugins.Register(PluginName, func(config io.Reader) (admission.Interface, error) {
serviceAccountAdmission := NewServiceAccount()
return serviceAccountAdmission, nil
})
}
// controller初始化
func NewServiceAccount() *Plugin {
return &Plugin{
Handler: admission.NewHandler(admission.Create), // Create操作资源时才执行这个插件
LimitSecretReferences: false,
MountServiceAccountToken: true,
RequireAPIToken: true,
generateName: names.SimpleNameGenerator.GenerateName, // 生成volume mount name时需要
}
}Admit操作
Admit操作是该中间件的核心逻辑，主要工作上文已经详细描述，这里从代码角度学习下，代码见：L160-L248 。
ServiceAccount 检查
首先是检查pod yaml中有没有指定ServiceAccount，没有指定就设置默认的default ServiceAccount对象，并且同时检查该ServiceAccount在当前namespace内是否真的存在：
func (s *Plugin) Admit(/*...*/) (err error) {
// ...
// 如果没有指定就设置默认值
if len(pod.Spec.ServiceAccountName) == 0 {
pod.Spec.ServiceAccountName = DefaultServiceAccountName
}
// 检查该ServiceAccount是否真的存在
serviceAccount, err := s.getServiceAccount(a.GetNamespace(), pod.Spec.ServiceAccountName)
// 判断是否可以mount volume，默认可以
if s.MountServiceAccountToken && shouldAutomount(serviceAccount, pod) {
// 会新建一个secret source类型的volume，并且mount到每一个容器内的"/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount"目录下
if err := s.mountServiceAccountToken(serviceAccount, pod); err != nil {
// ...
}
}
// 如果没有指定ImagePullSecrets，就看ServiceAccount内有没有指定，有指定则使用该值否则默认值
if len(pod.Spec.ImagePullSecrets) == 0 {
pod.Spec.ImagePullSecrets = make([]api.LocalObjectReference, len(serviceAccount.ImagePullSecrets))
for i := 0; i < len(serviceAccount.ImagePullSecrets); i++ {
pod.Spec.ImagePullSecrets[i].Name = serviceAccount.ImagePullSecrets[i].Name
}
}
// 还是检查该ServiceAccount是否真的存在
return s.Validate(ctx, a, o)
}ServiceAccount检查逻辑很简单，主要目的是为pod填补ServiceAccount值，因为服务账号就是给pod调用api-server进程用的，关于服务账号ServiceAccount作用可见官网：
用户账号与服务账号
Mount Volume
Mount Volume核心就是会创建个volume，并mount到pod每个容器内指定目录，该目录下包含 ca.crt、namespace和token文件 ，供pod调用api-server时使用。
从源码角度看看如何创建volume以及如何mount的 L426-L567 ：
const (
DefaultAPITokenMountPath = "/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount"
)
// 核心逻辑就是创建个secret source volume并mount到pod对象内的指定目录
func (s *Plugin) mountServiceAccountToken(serviceAccount *corev1.ServiceAccount, pod *api.Pod) error {
// 首先找到serviceAccount.secrets下的secret的name值，
// 这里是先list type="kubernetes.io/service-account-token" 的secrets，然后再和serviceAccount.secrets进行匹配，选择第一个匹配成功的。
// 关于type="kubernetes.io/service-account-token" 服务账号类型的secrets，可以见官网：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/configuration/secret/#service-account-token-secrets
serviceAccountToken, err := s.getReferencedServiceAccountToken(serviceAccount)
// 如果pod内的volumes已经引用了该secret作为volume，直接跳过
// ...
// Determine a volume name for the ServiceAccountTokenSecret in case we need it
if len(tokenVolumeName) == 0 {
// 以serviceAccountToken为前缀，加上个随机字符串，生成个volume name
}
// 这里挂载到pod每一个容器内的mount path是"/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount"
volumeMount := api.VolumeMount{
Name: tokenVolumeName,
ReadOnly: true,
MountPath: DefaultAPITokenMountPath,
}
// InitContainers和Containers都要mount新建的volume
needsTokenVolume := false
for i, container := range pod.Spec.InitContainers {
// ...
}
for i, container := range pod.Spec.Containers {
// ...
}
// 新创建的volume加到pod volumes中
if !hasTokenVolume && needsTokenVolume {
pod.Spec.Volumes = append(pod.Spec.Volumes, s.createVolume(tokenVolumeName, serviceAccountToken))
}
return nil
}
// 创建volume对象
func (s *Plugin) createVolume(tokenVolumeName, secretName string) api.Volume {
// ...
return api.Volume{
Name: tokenVolumeName,
VolumeSource: api.VolumeSource{
Secret: &api.SecretVolumeSource{
SecretName: secretName,
},
},
}
}Mount Volume逻辑也很简单，主要就是为pod创建个volume，并且mount到每一个容器的指定路径。该volume内包含的数据来自于ServiceAccount引用的
secrets的数据，即 ca.crt、namespace和token 数据文件，这些数据是调用api-server时需要的认证数据，且token数据已经经过私钥文件签名过了。
那么有个问题，创建ServiceAccount时对应的这些secret对象是怎么来的呢？secret里的token文件既然已经被私钥签名过，那api-server必然需要对应的公钥文件来验证签名才对？
至于secret对象是怎么来的问题，这是kube-controller-manager里的ServiceAccount模块的TokenController创建的，创建时会用私钥进行签名，所以
kube-controller-manager启动时必须带上私钥参数 --service-account-private-key-file ，具体可见官网 service-account-private-key-file ；
至于api-server必须使用对应的公钥来验证签名，同理，kube-apiserver启动时，也必须带上公钥参数 --service-account-key-file ，具体可见官网 service-account-key-file
总结
本文分析了ServiceAccount Admission Controller中间件的主要业务逻辑，如何为pod对象补充serviceAccount、imagePullSecrets字段数据，
以及创建并挂载service account volume，供pod调用api-server使用。总体逻辑比较简单，源码值得学习，供自己二次开发k8s时参考学习。