大家好，我是喬克，一個愛折騰的運維工程，一個睡覺都被自己醜醒的雲原生愛好者。

作者：喬克

公衆号：運維開發故事

不論什麼樣的應用，基本都有配置檔案，在企業中，大部分會用到配置中心，比如apollo、nacos等，也有一些公司直接使用Kubernetes自帶的配置管理，主要有：

Secret
ConfigMap

Secret

如果把配置資訊儲存在Secret中，其會被加密存放到Etcd中，Pod可以通過以下兩種種方式使用它：

通過環境變量的方式
通過挂載的方式
指定拉取鏡像的Secret

一般情況下，通過Secret儲存的配置資訊都是敏感資訊，比如資料庫的賬号密碼、認證服務的賬号密碼等，且Secret不宜過大，因為如果使用大的Secret，則将大量占用API Server和kubelet的記憶體。

建立Secret

建立Secret的方式主要有兩種：

使用YAML檔案建立
使用kubectl指令建立

使用YAML檔案建立

使用YAML檔案建立，就要熟悉Secret的配置詳情，可以通過

kubectl explain secret

去檢視。其主要字段有apiVersion，data，kind，metadata，type。

比如建立一個簡單的Secret如下：

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: my-secret-volume
type: Opaque
data:
  user: cm9vdA==
  password: UEBzc1cwcmQ=

其中apiVersion、kind和metadata是常用字段，這裡就不贅述了。type表示secret的類型，主要有以下幾種：

Qpaque：可以定義任意資料
kubernetes.io/service-account-token：配置ServiceAccount Token
kubernetes.io/dockercfg：配置docker認證檔案
kubernetes.io/dockerconfigjson：配置docker認證檔案
kubernetes.io/basic-auth：配置基礎認證
kubernetes.io/ssh-auth：配置ssh認證
kubernetes.io/tls：配置TLS證書
bootstrap.kubernetes.io/token：配置bootstrap token

如果在建立Secret的時候沒有指定類型，預設使用Qpaque類型。另外data的資料的值是需要base64轉碼。

使用kubectl指令建立

在使用kubectl建立的時候，如果不熟悉子指令資訊，可以通過kubectl explain secret檢視。

我們使用以下指令建立一個Secret：

$ kubectl create secret generic secret-auth-test --from-literal=username=joker --from-literal=password=123

建立完成後，可以看到username和password的值被自動加密了，如下：

$ kubectl get secrets secret-auth-test -oyaml
apiVersion: v1
data:
  password: MTIz
  username: am9rZXI=
kind: Secret
metadata:
  creationTimestamp: "2022-07-25T07:44:18Z"
  name: secret-auth-test
  namespace: default
  resourceVersion: "652834"
  uid: ff1b756a-6b38-4b68-a47c-c51988729b68
type: Opaque

除了直接在指令行輸入資料，還可以從檔案建立，如下：

$ echo -n 'admin' > ./username.txt
$ echo -n '1f2d1e2e67df' > ./password.txt

然後通過--from-file引入檔案，如下：

$ kubectl create secret generic db-user-pass \
  --from-file=./username.txt \
  --from-file=./password.txt

建立後的secret值都是加密的，如果要擷取明文資訊，通過以下指令即可：

$ kubectl get secret db-user-pass -o jsonpath='{.data.password}' | base64 --decode

預設情況下，secret是使用base64加密的，是以解密可以直接使用base64解密。

使用Secret

Secret隻是一個靜态資源，最終，我們是想使用它，在實際中，主要通過以下方式使用：

通過環境變量的方式
通過挂載的方式
指定拉取鏡像的Secret

我們在上面建立了

secret-auth-test

的Secret，下面分别使用以上三種方式進行使用。

通過環境變量使用Secret

在Pod的對象中，有spec.containers.env.valueFrom.secretKeyRef字段，該字段可以用來引用Secret字段，如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secret-env-pod
spec:
  containers:
  - name: mycontainer
    image: redis
    env:
      - name: SECRET_USERNAME
        valueFrom:
          secretKeyRef:
            name: secret-auth-test
            key: username
      - name: SECRET_PASSWORD
        valueFrom:
          secretKeyRef:
            name: secret-auth-test
            key: password

這樣就會把Secret裡的資訊注入到容器環境變量裡，應用可以直接通過讀取環境變量來使用。

通過挂載的方式使用Secret

可以使用挂載的方式，将Secret以檔案的形式挂載到容器中，如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
  - name: mypod
    image: redis
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: "/etc/foo"
      readOnly: true
  volumes:
  - name: foo
    secret:
      secretName: secret-auth-test

這樣就會把資料挂載到/etc/foo這個目錄裡，如下：

$ kubectl exec -it mypod -- /bin/sh
# ls -l /etc/foo           
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root 15 Jul 25 08:30 password -> ..data/password
lrwxrwxrwx 1 root root 15 Jul 25 08:30 username -> ..data/username

如果Secret裡有多個鍵值，還可以隻挂載某一個資料，如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
  - name: mypod
    image: redis
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: "/etc/foo"
      readOnly: true
  volumes:
  - name: foo
    secret:
      secretName: secret-auth-test
      items:
      - key: username
        path: my-group/my-username

上面指定volumes.secret.items.path用來指定username的子目錄，如下：

$ kubectl exec -it mypod-password -- /bin/bash               
root@mypod-password:/data# cat /etc/foo/my-group/my-username 
joker

除此之外，還可以指定權限，如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
  - name: mypod
    image: redis
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: "/etc/foo"
  volumes:
  - name: foo
    secret:
      secretName: secret-auth-test
      defaultMode: 0400

然後可以看到被挂載的Secret的權限如下：

$ kubectl exec -it mypod-permision -- /bin/bash
root@mypod-permision:/etc/foo# ls -l
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root 15 Jul 25 08:38 password -> ..data/password
lrwxrwxrwx 1 root root 15 Jul 25 08:38 username -> ..data/username
root@mypod-permision:/etc/foo# ls ..data/password -l 
-r-------- 1 root root 3 Jul 25 08:38 ..data/password

注意：我們進/etc/foo目錄直接使用ls -l檢視到的權限是777，但是仔細的人可以發現其實質是一個連結檔案，我們真正要看的權限是被連結的檔案，也就是上面的..data/password。

在拉取鏡像的時候使用Secret

我們在前面列舉了很多YAML檔案，都沒有配置imagePullSecret，主要是那些鏡像都是Dockerhub官方的鏡像，對外是公開的。

然而，在實際的生産中，不會将自己公司的鏡像對外公開，這非常的不安全。如果鏡像倉庫加密了，在下載下傳鏡像的時候要docker login，在Kubernetes中，也免不了該操作。

為此，Kubernetes提供了imagePullSecret字段，該字段用來指定拉取鏡像的Secret，這個Secret會儲存鏡像倉庫的認證資訊。

（1）首先建立鏡像認證資訊的Secret

kubectl create secret \
        docker-registry pull-registry-secret \
        --docker-server=registry.test.cn \
        --docker-username=ops \
        --docker-password=ops123123 \

（2）在Pod中使用

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  imagePullSecrets:
  - name: pull-registry-secret
  containers:
  - name: mypod
    image: redis
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: "/etc/foo"
  volumes:
  - name: foo
    secret:
      secretName: secret-auth-test
      defaultMode: 0400

這樣就可以拉取私有倉庫裡的鏡像了。

總結

綜上，我們可以通過Secret保管其他系統的敏感資訊（比如資料庫的使用者名和密碼），并以Mount的方式将Secret挂載到Container中，然後通過通路目錄中檔案的方式擷取該敏感資訊。當Pod被API Server建立時，API Server不會校驗該Pod引用的Secret是否存在。一旦這個Pod被排程，則kubelet将試着擷取Secret的值。如果Secret不存在或暫時無法連接配接到API Server，則kubelet按一定的時間間隔定期重試擷取該Secret，并發送一個Event來解釋Pod沒有啟動的原因。一旦Secret被Pod擷取，則kubelet将建立并挂載包含Secret的Volume。隻有所有Volume都挂載成功，Pod中的Container才會被啟動。在kubelet啟動Pod中的Container後，Container中和Secret相關的Volume将不會被改變，即使Secret本身被修改。為了使用更新後的Secret，必須删除舊Pod，并重新建立一個新Pod。

ConfigMap

ConfigMap和Serect類似，不同之處在于ConfigMap儲存的資料資訊是不需要加密的，比如一些應用的配置資訊，其他的用法和Secret一樣。

建立ConfigMap

同樣，我們可以使用兩種方式來建立ConfigMap:

通過指令行方式，也就是kubectl create configmap；
通過YAML檔案方式；

通過指令建立ConfigMap

如果不熟悉ConfigMap對象的字段，可以通過kubectl explain configmap來檢視，如果想檢視建立configmap的示例，可以通過kubectl create configmap -h檢視，如下：

Examples:
  # Create a new config map named my-config based on folder bar
  kubectl create configmap my-config --from-file=path/to/bar
  
  # Create a new config map named my-config with specified keys instead of file basenames on disk
  kubectl create configmap my-config --from-file=key1=/path/to/bar/file1.txt --from-file=key2=/path/to/bar/file2.txt
  
  # Create a new config map named my-config with key1=config1 and key2=config2
  kubectl create configmap my-config --from-literal=key1=config1 --from-literal=key2=config2
  
  # Create a new config map named my-config from the key=value pairs in the file
  kubectl create configmap my-config --from-file=path/to/bar
  
  # Create a new config map named my-config from an env file
  kubectl create configmap my-config --from-env-file=path/to/foo.env --from-env-file=path/to/bar.env

從上面可以看出，建立ConfigMap可以從給定一個目錄來建立。例如，我們定義了如下一些配置檔案：

$ mkdir configmap-demo
$ cd configmap-demo
$ ll
total 8
-rw-r--r-- 1 root root 25 Sep  6 17:07 mysqld.conf
-rw-r--r-- 1 root root 25 Sep  6 17:07 redis.conf
$ cat mysqld.conf 
host=127.0.0.1
port=3306
$ cat redis.conf 
host=127.0.0.1
port=6379

然後使用一下指令來進行建立：

$ kubectl create configmap my-configmap --from-file=../configmap-demo/

然後通過一下指令檢視建立完的configmap：

$ kubectl get cm
NAME               DATA   AGE
kube-root-ca.crt   1      21d
my-configmap       2      9s
$ kubectl describe cm my-configmap 
Name:         my-configmap
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>

Data
====
mysqld.conf:
----
host=127.0.0.1
port=3306

redis.conf:
----
host=127.0.0.1
port=6379


BinaryData
====

Events:  <none>

我們可以看到兩個key對應的是檔案的名字，value對應的是檔案的内容。如果要看鍵值的話可以通過如下指令檢視：

$ kubectl get configmap my-configmap -o yaml
apiVersion: v1
data:
  mysqld.conf: |
    host=127.0.0.1
    port=3306
  redis.conf: |
    host=127.0.0.1
    port=6379
kind: ConfigMap
metadata:
  creationTimestamp: "2022-07-25T09:20:43Z"
  name: my-configmap
  namespace: default
  resourceVersion: "667706"
  uid: 46cb52e9-0936-4934-9628-ac20efcfd893

當然，我們還可以通過檔案來建立一個configmap，比如我們定義一個如下的配置檔案：

$ cat nginx.conf 
user  nobody;
worker_processes  1;
error_log  logs/error.log;
error_log  logs/error.log  notice;
error_log  logs/error.log  info;
pid        logs/nginx.pid;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    access_log  logs/access.log  main;
    sendfile        on;
    tcp_nopush     on;
    keepalive_timeout  65;
    gzip  on;
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
}

然後通過如下指令建立一個nginx的configmap：

$ kubectl create configmap nginx-configmap --from-file=nginx.conf

檢視建立後的資訊：

$ kubectl get configmap nginx-configmap -o yaml
apiVersion: v1
data:
  nginx.conf: |
    user  nobody;
    worker_processes  1;
    error_log  logs/error.log;
    error_log  logs/error.log  notice;
    error_log  logs/error.log  info;
    pid        logs/nginx.pid;
    events {
        worker_connections  1024;
    }
    http {
        include       mime.types;
        default_type  application/octet-stream;
        log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                          '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                          '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
        access_log  logs/access.log  main;
        sendfile        on;
        tcp_nopush     on;
        keepalive_timeout  65;
        gzip  on;
        server {
            listen       80;
            server_name  localhost;
            location / {
                root   html;
                index  index.html index.htm;
            }
            error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            location = /50x.html {
                root   html;
            }
        }
    }
kind: ConfigMap
metadata:
  creationTimestamp: "2022-07-25T09:24:29Z"
  name: nginx-configmap
  namespace: default
  resourceVersion: "668283"
  uid: a025da28-6817-4605-8daf-375b676282c1

注：在一條指令中--from-file可以指定多次。

另外，通過幫助文檔我們可以看到我們還可以直接使用字元串進行建立，通過--from-literal參數傳遞配置資訊，同樣的，這個參數可以使用多次，格式如下：

$ kubectl create configmap my-cm-daemo --from-literal=db.host=localhost --from-literal=db.port=3306

通過YAML建立ConfigMap

通過YAML檔案建立就比較簡單，我們可以參考上面輸出的yaml資訊，比如定義如下一個YAML檔案：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: my-cm-daemon2
  labels:
    app: cm-daemon
data:
  redis.conf: |
    host=127.0.0.1
    port=6379

然後建立即可。

使用ConfigMap

ConfigMap中的配置資料可以通過如下方式進行使用：

設定環境變量值
在資料卷中建立config檔案

通過環境變量使用ConfigMap

我們直接通過在pod.spec.containers.env.valueFrom.configMapKeyRef中引用ConfigMap即可，如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: env-configmap
  labels:
    app: env-configmap-mysql
spec:
  containers:
  - name: test-configmap
    image: busybox
    command:
    - "/bin/sh"
    - "-c"
    - "env"
    env:
      - name: DB_HOST
        valueFrom:
          configMapKeyRef:
            name: my-cm-daemo
            key: db.host
      - name: DB_PORT
        valueFrom:
          configMapKeyRef:
            name: my-cm-daemo
            key: db.port
    envFrom:
      - configMapRef:
          name: my-cm-daemo

建立後，可以通過日志檢視環境變量輸出，如下：

$ kubectl logs env-configmap  | grep DB
DB_PORT=3306
DB_HOST=localhost

通過資料卷使用ConfigMap

基本原理和Secret一樣。

在這裡，通過指定pod.spec.volumes.configMap.name來指定ConfigMap，然後挂載到容器裡，如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volume-configmap-test
spec:
  containers:
    - name: volume-configmap-test
      image: busybox
      command: [ "/bin/sh", "-c", "cat /etc/config/redis.conf" ]
      volumeMounts:
      - name: config-volume
        mountPath: /etc/config
  volumes:
    - name: config-volume
      configMap:
        name: my-configmap

我們可以通過日志檢視ConfigMap是否挂載進去了。

$ kubectl logs volume-configmap-test 
host=127.0.0.1
port=6379

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volume-path-configmap
spec:
  containers:
    - name: volume-path-configmap-test
      image: busybox
      command: [ "/bin/sh","-c","cat /etc/config/path/to/msyqld.conf" ]
      volumeMounts:
      - name: config-volume
        mountPath: /etc/config
  volumes:
    - name: config-volume
      configMap:
        name: my-configmap
        items:
        - key: mysqld.conf
          path: path/to/msyqld.conf

【K8S專欄】Kubernetes應用配置管理SecretConfigMap

Secret

建立Secret

使用YAML檔案建立

使用kubectl指令建立

使用Secret

通過環境變量使用Secret

通過挂載的方式使用Secret

在拉取鏡像的時候使用Secret

總結

ConfigMap

建立ConfigMap

通過指令建立ConfigMap

通過YAML建立ConfigMap

使用ConfigMap

通過環境變量使用ConfigMap

通過資料卷使用ConfigMap

總結

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