Kubernetes 实战——配置应用（ConfigMap、Secret）

摘要

配置容器化应用的方式：①命令行参数；②环境变量；③文件化配置这两种方式在 Pod 创建后不可被修改

配置容器化应用的方式：①命令行参数；②环境变量；③文件化配置

一、向容器传递命令行参数或环境变量

这两种方式在 Pod 创建后不可被修改

1. 在Docker中定义命令与参数

• ENTRYPOINT：容器启动时被调用的可执行程序
• CMD：传递给 ENTRYPOINT 的默认参数。可被覆盖docker run <image> <arguments>

上面两条指令均支持以下两种形式

• shell：ENTRYPOINT node app.js（/bin/sh -c node app.js）
• exec：ENTRYPOINT ["node", "app.js"]（node app.js）

e.g.

FROM ubuntu:latest ADD test.sh /bin/test.sh  # test.sh每“$1”秒输出一行文本 ENTRYPOINT ["/bin/test.sh"] CMD ["10"] 

docker build -t lb/test:args . docker push lb/test:args docker run -it lb/test:args docker run -it lb/test:args 15  # 传递参数 

2. 向容器传递命令行参数

镜像的 ENTRYPOINT 和 CMD 均可被覆盖

kind: Pod spec:   containers:   - image: some/image     command: ["/bin/command"]  # 对应ENTRYPOINT，一般情况不覆盖     args: ["arg1", "arg2"]  # 对应CMD 

另一种参数表示方式

args: - foo  # 字符串无需引号标记 - "15"  # 数值需要 

3. 为容器设置环境变量

K8s 可为 Pod 中的每个容器指定环境变量

kind: Pod spec:   containers:   - image: some/image     env:  # 指定环境变量     - name: FOO       value: "foo"     - name: BAR       value: "$(INTERVAL)bar"  # 引入其他环境变量（command和args属性值也可以借此引用环境变量） 

在每个容器中，K8s 会自动暴露相同命名空间下每个 service 对应的环境变量

二、ConfigMap

1. 介绍

• 本质为键值对映射，值可以为字面量或配置文件
• 应用无需读取 ConfigMap，映射的内容通过环境变量或卷文件的形式传递给容器
• Pod 通过名称引用 ConfigMap

2. 创建 ConfigMap

apiVersion: v1 kind: ConfigMap data:   sleep-interval: "25"  # 配置条目 metadata:   name: my-config 

直接创建

# 可指定字面量或配置文件 kubectl create configmap my-config  --from-file=foo.json   # 单独的文件 --from-file=bar=foobar.conf   # 自定义键名目录下的文件 --from-file=config-opts/   # 完整文件夹 --from-literal=some=thing  # 字面量 

ConfigMap 键名需仅包含数字、字母、破折号、下划线、圆点，可首位圆点。键名不合法则不会映射

3. 传递 ConfigMap 作为环境变量

kind: Pod spec:   containers:   - image: some/image     env:     - name: INTERVAL       valueFrom:  # 使用ConfigMap中的key初始化         configMapKeyRef:           name: my-config           key: sleep-interval 

启动 Pod 时若无 ConfigMap：Pod 正常调度，容器启动失败。后续创建 ConfigMap，失败容器会重启。可设置configMapKeyRef.optional=true，这样即使 ConfigMap 不存在，容器也能启动

一次性传递所有

spec:   containers:   - image: some/image     envFrom:  # 传递所有     - prefix: CONFIG_  # 为所有环境变量设置前缀（可选）       configMapKeyRef:         name: my-config 

若不是合法的环境变量名称，K8s 不会自动转换键名（如 CONFIG_FOO-BAR）

4. 传递 ConfigMap 作为命令行参数

使用 ConfigMap 初始化某个环境变量，然后在参数字段中引用该环境变量

apiVersion: v1 kind: Pod spec:   containers:   - image: some/image     env:     - name: INTERVAL       valueFrom:         configMapKeyRef:           name: my-config           key: sleep-interval     args: ["$(INTERVAL)"]  # 参数中引用环境变量 

5. 传递 ConfigMap 作为配置文件

ConfigMap 卷会将每个条目暴露成一个文件，运行在容器中的进程可通过读取文件内容获取相应的值

将 ConfigMap 卷挂载到某个文件夹

apiVersion: v1 kind: Pod metadata:   name: test-configmap spec:   containers:   - image: nginx:alpine     name: web-server     volumeMounts:     - name: config       mountPath: /etc/nginx/conf.d/  # 挂载到文件夹会隐藏该文件夹中已存在的文件       readOnly: true   volumes:   - name: config     configMap:       name: fortune-config 

$ kubectl exec test-configmap -c web-server ls /etc/nginx/conf.d my-nginx-config.conf sleep-interval 

暴露指定的 ConfigMap 条目

spec:   volumes:   - name: config     configMap:       name: fortune-config       items:  # 只暴露指定条目为文件       - key: my-nginx-config.conf         path: test.conf # 此时 /etc/nginx/conf.d/ 中只有 test.conf 

不隐藏文件夹中的其他文件

subPath 可用作挂载卷中的某个独立文件或文件夹，无需挂载整个卷

spec:   containers:   - image: some/image     volumeMounts:     - name: config       mountPath: /etc/someconfig.conf  # 挂载到某个文件       subPath: myconfig.conf  # 仅挂载条目myconfig.conf 

这种文件挂载方式会有文件更新的缺陷

为 ConfigMap 卷中的文件设置权限

volumes: - name: config   configMap:     name: fortune-config     defaultMode: "6600"  # 默认644 

6. 更新配置且不重启应用程序

更新 ConfigMap 后，卷中引用它的文件也会相应更新，进程发现文件改变后进行重载。K8s 也支持文件更新后手动通知容器

kubectl edit configmap fortune-config kubectl exec test-configmap -c web-server cat /etc/nginx/conf.d/my-nginx-config.conf kubectl exec test-configmap -c web-server -- nginx -s reload 

• 所有文件会被一次性更新：ConfigMap 更新后，K8s 会创建一个文件夹写入所有文件，最终将符号链接转为该文件夹
• 如果挂载的是容器中的单个文件而不是完整的卷，ConfigMap 更新后对应的文件不会被更新

三、Secret

与 ConfigMap 类似。区别：①K8s 仅将 Secret 分发到需要访问 Secret 的 Pod 所在的机器节点；②只存在于节点的内存中；③etcd 以加密形式存储 Secret

1. 默认令牌 Secret

默认被挂载到所有容器（可通过设置 Pod 定义中或 Pod 使用的服务账户中的automountServiceAccountToken=false来关闭该默认行为）

$ kubectl get secrets NAME                  TYPE                                  DATA   AGE default-token-zns7b   kubernetes.io/service-account-token   3      2d $ kubectl describe secrets ... Data  # 包含从 Pod 内部安全访问 K8s API 服务器所需的全部信息 ==== ca.crt:     570 bytes namespace:  7 bytes token:      eyJhbGciO... $ kubectl describe pod ... Mounts:   /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-zns7b $ kubectl exec mypod ls /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ ca.crt namespace token 

2. 创建 Secret

$ kubectl create secret generic fortune-https --from-file=https.key --from-file=https.cert --from-file=foo $ kubectl get secret fortune-https -o yaml apiVersion: v1 kind: Secret data:   foo: YmFyCg==   https.cert: HtD4SF...   https.key: PJgF0G... 

Secret 条目的内容会被 Base64 编码：Secret 条目可涵盖二进制数据，Base64 编码可将二进制数据转为纯文本（但 Secret 大小限于 1MB）

向 Secret 添加纯文本条目

stringData:  # 该字段只写，查看时不会显示，而是被编码后展示在data字段下   foo: bar 

3. 使用 Secret

将 Secret 卷暴露给容器后，条目的值会被自动解码并以真实形式写入对应文件或环境变量

apiVersion: v1 kind: Pod metadata:   name: test-secret spec:   containers:   - image: luksa/fortune:env     name: html-generator     env:     - name: INTERVAL       valueFrom:         configMapKeyRef:           name: fortune-config           key: sleep-interval     volumeMounts:     - name: html       mountPath: /var/htdocs   - image: nginx:alpine     name: web-server     volumeMounts:     - name: html       mountPath: /usr/share/nginx/html       readOnly: true     - name: config       mountPath: /etc/nginx/conf.d       readOnly: true     - name: certs       mountPath: /etc/nginx/certs/       readOnly: true     ports:     - containerPort: 80     - containerPort: 443   volumes:   - name: html     emptyDir: {}   - name: config     configMap:       name: fortune-config       items:       - key: my-nginx-config.conf         path: https.conf   - name: certs     secret:       secretName: fortune-https 

Secret 也支持通过 defaultModes 指定卷中文件的默认权限

# Secret 卷采用内存文件系统列出容器的挂载点，不会写入磁盘 $ kubectl exec test-secret -c web-server -- mount | grep certs tmpfs on /etc/nginx/certs type tmpfs (ro,relatime) 

暴露 Secret 为环境变量

不推荐，该方式可能无意中暴露 Secret 信息

env: - name: FOO_SECRET   valueFrom:     secretKeyRef:       name: fortune-https       key: foo 

4. 镜像拉取 Secret

从私有镜像仓库拉取镜像时，K8s 需拥有拉取镜像所需的证书

①创建包含 Docker 镜像仓库证书的 Secret

kubectl create secret docker-registry mydockerhubsecret  --docker-username=myusername --docker-password=mypassword --docker-email=myemail 

②Pod 中字段imagePullSecrets引用该 Secret

apiVersion: v1 kind: Pod metadata:   name: private-pod spec:   imagePullSecrets:   - name: mydockerhubsecret   containers:   - image: username/private:tag     name: test 

后续可添加 Secret 到 ServiceAccount 使所有 Pod 都能自动添加上该 Secret