在 Istio 中进行 WebAssembly 声明式部署

使用声明式模型将扩展部署到 Istio 中的 Envoy ，以与 GitOps 工作流保持一致

作者 Christian Posta (Solo.io) |  2020年3月16日 |  阅读大约需要 2 分钟  

正如 Istio 2020——为了商用以及最近的 Istio 1.5 发布公告中指出的那样，WebAssembly (Wasm) 现在是用于扩展 Istio 服务代理（ Envoy 代理）功能的（alpha）选项。使用 Wasm，用户可以建立对新协议、自定义指标、日志和其他过滤器的支持。我们的社区（Solo.io) 与 Google 紧密合作，专注于提升为 Istio 构建、交流和部署 Wasm 扩展的用户体验。我们发布了 WebAssembly Hub 和相关工具，以便在使用 Wasm 时可以获得“类似 docker ”的体验。

背景

借助 WebAssembly Hub 工具，我们可以使用 wasme CLI 轻松为 Envoy 创建一个 Wasm 项目，将其推送到存储库，然后将其提取或部署到 Istio。例如，要使用 wasme 将 Wasm 扩展部署到 Istio，我们可以运行以下命令：

$  wasme deploy istio webassemblyhub.io/ceposta/demo-add-header:v0.2 \
  --id=myfilter \
  --namespace=bookinfo \
  --config 'tomorrow'

这会将 demo-add-header 扩展添加到在 bookinfo 命名空间中运行的所有工作负载中。我们可以通过使用 --labels 参数来更精细地控制哪些工作负载获得扩展：

$  wasme deploy istio webassemblyhub.io/ceposta/demo-add-header:v0.2 \
  --id=myfilter  \
  --namespace=bookinfo  \
  --config 'tomorrow' \
  --labels app=details

这比手动创建 EnvoyFilter 资源并尝试将 Wasm 模块发送到每个 pod（您的目标工作负载的一部分）要容易得多。不管怎么说，这是与 Istio 进行交互的非常必要的方法。就像用户通常不直接在生产环境中使用 kubectl ，而是喜欢声明式的、基于资源的工作流一样，我们也希望对 Istio 代理进行自定义。

声明式方法

WebAssembly Hub 工具还包括用于将 Wasm 扩展部署到 Istio 工作负载的 operator。operator允许用户使用声明式的格式定义其 WebAssembly 扩展，并将其交给 operator 以修正部署状态。例如，我们使用 FilterDeployment 资源来定义需要扩展的镜像和工作负载：

apiVersion: wasme.io/v1
kind: FilterDeployment
metadata:
  name: bookinfo-custom-filter
  namespace: bookinfo
spec:
  deployment:
    istio:
      kind: Deployment
      labels:
        app: details
  filter:
    config: 'world'
    image: webassemblyhub.io/ceposta/demo-add-header:v0.2

然后，我们可以获取这个 FilterDeployment 文档，并使用其余的 Istio 资源对其进行版本控制。您可能想知道在 Istio 已经具有 EnvoyFilter 资源的情况下，为什么还需要这个自定义资源来配置 Istio 的服务代理以使用 Wasm 扩展。

让我们来看看所有这一切在幕后的工作原理。

工作原理

在后台，operator 正在做一些有助于将 Wasm 扩展部署和配置到 Istio 服务代理（ Envoy 代理）中的事情。

  • 设置 Wasm 扩展的本地缓存
  • 将所需的 Wasm 扩展提取到本地缓存中
  • 将 wasm-cache 挂载到适当的工作负载中
  • 使用 EnvoyFilter CRD 配置 Envoy 以使用 Wasm 过滤器
wasme operator 工作原理
理解 wasme operator 的工作原理

目前，Wasm 镜像需要发布到一个 registry 中，以便 operator 能够正确缓存它。缓存 pod 作为 DaemonSet 运行在每个节点上，以便可以将缓存挂载到 Envoy 容器中。它并不是最理想的机制，我们正在对其进行改进。理想情况下，我们无需处理任何挂载，而是可以直接通过 HTTP 将模块流式传输到代理，因此请随时关注更新（应在接下来的几天内完成）。使用 sidecar.istio.io/userVolume 和 sidecar.istio.io/userVolumeMount 注释后，挂载将会建立。有关其工作原理的更多信息，请参见有关 Istio 资源注释的文档。

一旦 Wasm 模块被正确缓存并挂载入工作负载的服务代理中，operator 即可配置 EnvoyFilter 资源。

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: EnvoyFilter
metadata:
  name: details-v1-myfilter
  namespace: bookinfo
spec:
  configPatches:
  - applyTo: HTTP_FILTER
    match:
      context: SIDECAR_INBOUND
      listener:
        filterChain:
          filter:
            name: envoy.http_connection_manager
            subFilter:
              name: envoy.router
    patch:
      operation: INSERT_BEFORE
      value:
        config:
          config:
            configuration: tomorrow
            name: myfilter
            rootId: add_header
            vmConfig:
              code:
                local:
                  filename: /var/local/lib/wasme-cache/44bf95b368e78fafb663020b43cf099b23fc6032814653f2f47e4d20643e7267
              runtime: envoy.wasm.runtime.v8
              vmId: myfilter
        name: envoy.filters.http.wasm
  workloadSelector:
    labels:
      app: details
      version: v1

您可以看到 EnvoyFilter 资源配置了代理以添加 envoy.filter.http.wasm 过滤器并从 wasme-cache 加载 Wasm 模块。

一旦将 Wasm 扩展加载到 Istio 服务代理，它将使用您引入的任意自定义代码来扩展代理的功能。

下一步

在此博客中，我们探讨了将 Wasm 扩展安装到 Istio 工作负载中的选项。在 Istio 上开始使用 WebAssembly 的最简单方法是使用 wasme 工具创建一个新的 Wasm 项目，可使用 C++，AssemblyScript [或即将推出的 Rust！]。例如，要设置 C++ Wasm 模块，可以运行：

$ wasme init ./filter --language cpp --platform istio --platform-version 1.5.x

如果没有额外的参数，则 wasme init 将进入交互模式，引导您选择正确的值。

查看 WebAssembly Hub wasme 工具，以在 Istio 上开始使用 Wasm。

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