K8s投射数据卷

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一.Secret

1.secret介绍

2.secret的类型

3.创建secret

 4.使用secret

环境变量的形式

 volume数据卷挂载

二ConfigMap

1.创建ConfigMap的方式

 2.使用ConfigMap

2.1作为volume挂载使用

2.2.作为环境变量

 三.Downward API

 1.以环境变量的方式实现

2.Volume挂载

一.Secret

1.secret介绍

• secret用来保存小片敏感数据的k8s资源，例如密码，token，或者秘钥。这类数据当然也可以存放在Pod或者镜像中，但是放在Secret中是为了更方便的控制如何使用数据，并减少暴露的风险。
•  用户可以创建自己的secret，系统也会有自己的secret。
•  Pod需要先引用才能使用某个secret； pod使用secret方式主要是作为volume的一个域被一个或多个容器挂载。

2.secret的类型

內建的Secret:

由ServiceAccount创建的API证书附加的秘钥k8s自动生成的用来访问apiserver的Secret，所有Pod会默认使用这个Secret与apiserver通信。

创建自己的Secret:

方式1：使用kubectl create secret命令
方式2：yaml文件创建Secret

3.创建secret

创建pod要访问数据库需要用户名密码，现在我们分别设置这个用户名和密码 Secret 对象要求这些数据必须是经过 Base64 转码。

 echo -n "123456" | base64
MTIzNDU2
 echo -n "test" | base64
dGVzdA==


手动base64解码方式:
[root@kube-master echo dGVzdA== | base64 --decode    #或者 -d
test[root@kube-master ~]# 

创建

[root@kube-master ~]# vim secret.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysecret
type: Opaque
data:
  password: MDAxMTIy
  database: dGVzdA==


## kubectl apply -f secret.yml 

[root@kube-master ~]# kubectl  get secret
NAME                  TYPE                                  DATA   AGE
default-token-j48pd   kubernetes.io/service-account-token   3      3d3h
mysecret              Opaque                                2      6h

 4.使用secret

secret可以作为数据卷挂载或者作为环境变量暴露给Pod中的容器使用，也可以被系统中的其他资源使用。

每一个被引用的Secret都要在spec.volumes中定义
 如果Pod中的多个容器都要引用这个Secret那么每一个容器定义中都要指定自己的volumeMounts，但是Pod定义中声明一次spec.volumes就好了。

• 环境变量的形式

 env:        定义环境变量
      - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD     #创建新的环境变量名称
        valueFrom:
           secretKeyRef:            #调用的key是什么
              name: mysecret        #变量的值来自于mysecret
              key: password            #username里面的值
      - name: MYSQL_DATABASE
        valueFrom:             
            secretKeyRef:
              name: mysecret
              key: database

•  volume数据卷挂载

 volumeMounts:        #挂载一个卷
      - name: ljh        #这个名字需要与定义的卷的名字一致
        mountPath: "/opt/aaa"    #挂载到容器里哪个目录下
        readOnly: true    
  volumes:              #数据卷的定义
    - name: ljh        #卷的名字这个名字自定义
      secret:             #卷是直接使用的secret。
        secretName: mysecret 
        items:
          - key: password    #将那个key重新定义到那个目录下
            path: aren    #相对路径，相对于/opt/aaa的路径

映射secret key到指定的路径     和    以环境变量的形式使用Secret

[root@kube-master kubernetes]# vim  mysql.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysecret
type: Opaque
data:
  password: MDAxMTIy
  database: dGVzdA==

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mysql
  labels:
    name: mysql
spec:
  containers:
  - name: mysql
    image: 10.36.192.206:8088/library/mysql:5.7
    resources:
      limits:
        memory: "512Mi"
        cpu: "1000m"
    ports:
      - containerPort: 3306
    env:        定义环境变量
      - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD     #创建新的环境变量名称
        valueFrom:
           secretKeyRef:            #调用的key是什么
              name: mysecret        #变量的值来自于mysecret
              key: password            #username里面的值
      - name: MYSQL_DATABASE
        valueFrom:             
            secretKeyRef:
              name: mysecret
              key: database

    volumeMounts:        #挂载一个卷
      - name: ljh        #这个名字需要与定义的卷的名字一致
        mountPath: "/opt/aaa"    #挂载到容器里哪个目录下
        readOnly: true    
  volumes:              #数据卷的定义
    - name: ljh        #卷的名字这个名字自定义
      secret:             #卷是直接使用的secret。
        secretName: mysecret 
        items:
          - key: password    #将那个key重新定义到那个目录下
            path: aren    #相对路径，相对于/opt/aaa的路径

创建并查看

[root@kube-master kubernetes]# kubectl  apply -f mysql.yaml

4.1 从volume中读取secret的值

[root@kube-master kubernetes]# kubectl  exec -it -n default   mysql   -c mysql /bin/bash

bash-4.2# cat /opt/aaa/aren 
001122bash-4.2# 

 4.2 打印一下定义的变量

bash-4.2# echo $MYSQL_DATABASE
test

4.3 被挂载的secret内容自动更新

也就是如果修改一个Secret的内容，那么挂载了该Secret的容器中也将会取到更新后的值，但是这个时间间隔是由kubelet的同步时间决定的。

将password修改为123456 容器中挂在的数据也会改变。

bash-4.2# cat /opt/aaa/aren 
123456bash-4.2# 

二ConfigMap

1.创建ConfigMap的方式

创建ConfigMap的方式有4种：

命令行方式
方式1：通过直接在命令行中指定configmap参数创建，即--from-literal
方式2：通过指定文件创建，即将一个配置文件创建为一个ConfigMap，--from-file=<文件>
方式3：通过指定目录创建，即将一个目录下的所有配置文件创建为一个ConfigMap，--from-file=<目录>
配置文件方式
方式4：事先写好标准的configmap的yaml文件，然后kubectl create -f 创建

1.1 通过命令行参数创建

kubectl create configmap test-configmap --from-literal=user=root 


#结果如下面的data内容所示 
[root@kube-master kubernetes]# kubectl get configmap test-configmap -o yaml
apiVersion: v1
data:
  user: root
kind: ConfigMap
metadata:
  creationTimestamp: "2023-12-14T09:24:55Z"
  name: test-configmap
  namespace: default
  resourceVersion: "144400"
  uid: f1f3cd45-1880-444c-b30a-49a3f5345a2c

1.2.通过指定文件创建

kubectl create configmap test-yaml    --from-file=/etc

##结果如下面data内容所示
[root@kube-master kubernetes]# kubectl get configmap etc -o yaml
apiVersion: v1
data:
  passwd: |
    root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
    bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
    daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
    adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
    lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
    sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
    shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
    halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
    mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
    operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
    games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
    ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
    nobody:x:99:99:Nobody:/:/sbin/nologin
    systemd-network:x:192:192:systemd Network Management:/:/sbin/nologin
    dbus:x:81:81:System message bus:/:/sbin/nologin
    polkitd:x:999:998:User for polkitd:/:/sbin/nologin
    sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin
    postfix:x:89:89::/var/spool/postfix:/sbin/nologin
    chrony:x:998:996::/var/lib/chrony:/sbin/nologin
    aren:x:1000:1000:aren:/home/aren:/bin/bash
    nginx:x:997:995:Nginx web server:/var/lib/nginx:/sbin/nologin
    ntp:x:38:38::/etc/ntp:/sbin/nologin
kind: ConfigMap
metadata:
  creationTimestamp: "2023-12-14T09:31:29Z"
  name: etc
  namespace: default
  resourceVersion: "144961"
  uid: 0243ada4-ee7a-4ef5-a6d9-3a1fdc88b6db

1.3通过yaml文件创建

[root@kube-master kubernetes]# vim configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: nginx-config
data:
  nginx.level: 1.20.2
  nginx.info:
    nginx配置文件
  nginx.conf: |
      # For more information on configuration, see:
      #   * Official English Documentation: http://nginx.org/en/docs/
      #   * Official Russian Documentation: http://nginx.org/ru/docs/

      user nginx;
      worker_processes auto;
      error_log /var/log/nginx/error.log;
      pid /run/nginx.pid;

      # Load dynamic modules. See /usr/share/doc/nginx/README.dynamic.
      include /usr/share/nginx/modules/*.conf;

      events {
          worker_connections 1024;
      }

      http {
          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  /var/log/nginx/access.log  main;

          sendfile            on;
          tcp_nopush          on;
          tcp_nodelay         on;
          keepalive_timeout   65;
          types_hash_max_size 4096;

          include             /etc/nginx/mime.types;
          default_type        application/octet-stream;

          # Load modular configuration files from the /etc/nginx/conf.d directory.
          # See http://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html#include
          # for more information.
          include /etc/nginx/conf.d/*.conf;

          server {
              listen       88;
              server_name  _;
              root         /usr/share/nginx/html;

              # Load configuration files for the default server block.
              include /etc/nginx/default.d/*.conf;

              error_page 404 /404.html;
              location = /404.html {
              }

              error_page 500 502 503 504 /50x.html;
              location = /50x.html {
              }
          }

      # Settings for a TLS enabled server.
      #
      #    server {
      #        listen       443 ssl http2;
      #        listen       [::]:443 ssl http2;
      #        server_name  _;
      #        root         /usr/share/nginx/html;
      #
      #        ssl_certificate "/etc/pki/nginx/server.crt";
      #        ssl_certificate_key "/etc/pki/nginx/private/server.key";
      #        ssl_session_cache shared:SSL:1m;
      #        ssl_session_timeout  10m;
      #        ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
      #        ssl_prefer_server_ciphers on;
      #
      #        # Load configuration files for the default server block.
      #        include /etc/nginx/default.d/*.conf;
      #
      #        error_page 404 /404.html;
      #            location = /40x.html {
      #        }
      #
      #        error_page 500 502 503 504 /50x.html;
      #            location = /50x.html {
      #        }
      #    }

      }

创建

[root@kube-master kubernetes]# kubectl  apply -f configmap.yaml 


#查看
[root@kube-master kubernetes]# kubectl  get configmap nginx-config  -o yaml

 可视化界面查看：

 2.使用ConfigMap

使用ConfigMap的方式，一种是通过环境变量的方式，直接传递pod，另一种是使用volume的方式挂载入到pod内。

2.1作为volume挂载使用

[root@kube-master kubernetes]# vim test-config.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    name: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: 10.36.192.206:8088/library/nginx:1.20.2
    ports:
      - containerPort: 80
    volumeMounts:
      - name: nginx       ##挂载的名称
        mountPath: /etc/nginx/nginx.conf   #挂载路径
        subPath: nginx.conf    #这个文件不会覆盖其他文件，只代替原有的nginx.conf
  volumes:
    - name: nginx   #挂载的名称（与volumeMounts一样）
      configMap:
        name: nginx-config    #定义的configmap的名字


#启动
##  kubectl  apply -f test-config.yaml

 进入容器访问可以返回信息

2.2.作为环境变量

(1) 使用valueFrom、configMapKeyRef、name、key指定要用的key:

[root@kube-master kubernetes]# vim test-config.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    name: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: 10.36.192.206:8088/library/nginx:1.20.2
    ports:
      - containerPort: 80
    env:         #专门在容器里面设置变量的关键字
      - name: NGINX_LEVEL        #这里的-name,是容器里设置的新变量的名字
        valueFrom:
          configMapKeyRef:
            name: nginx-config     #这里是来源于哪个configMap
            key: nginx.level    #configMap里的key



## kubectl  apply -f test-config.yaml

 (2) 通过envFrom、configMapRef、name使得configmap中的所有key/value对 都自动变成环境变量：(configmap中定义的数据都会自动变成环境变量)

envFrom:
     - configMapRef:
         name: nginx-config

进入容器查看环境变量生效

 三.Downward API

Downward API

用于在容器中获取 POD 的基本信息，kubernetes原生支持。

Downward API提供了两种方式用于将 POD 的信息注入到容器内部：
1.环境变量：用于单个变量，可以将 POD 信息直接注入容器内部。
2.Volume挂载：将 POD 信息生成为文件，直接挂载到容器内部中去。

 1.以环境变量的方式实现

通过Downward API来将 POD 的 IP、名称以及所对应的 namespace 注入到容器的环境变量中去，然后在容器中打印全部的环境变量。

使用fieldRef获取 POD 的基本信息

[root@kube-master kubernetes]# vim downword.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-downward
  labels:
    name: test-downward
spec:
  containers:
  - name: test-downward
    image: 10.36.192.206:8088/library/nginx:1.20.2
    resources:
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"
    ports:
      - containerPort: 80
    env:
      - name: POD_NAME    #第一个环境变量的名字
        valueFrom:        #使用valueFrom方式设置
          fieldRef:            #关联一个字段metadata.name    
            fieldPath: metadata.name    #这个字段从当前运行的pod详细信息查看
      - name: POD_NAMESPACE
        valueFrom:
          fieldRef:
            fieldPath: metadata.namespace
      - name: POD_IP
        valueFrom:
          fieldRef:
            fieldPath: status.podIP

注意： POD 的 name 和 namespace 属于元数据，是在 POD 创建之前就已经定下来了的，所以使用 metadata 获取就可以了，但是对于 POD 的 IP 则不一样，因为POD IP 是不固定的，POD 重建了就变了，它属于状态数据，所以使用 status 去获取。

 创建pod

#  kubectl  create  -f downword.yaml
pod/test-downward created

创建成功后进入容器查看环境变量

[root@kube-master ~]# kubectl  exec -it test-downward  /bin/bash
kubectl exec [POD] [COMMAND] is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl exec [POD] -- [COMMAND] instead.
root@test-downward:/# env | grep POD
POD_NAME=test-downward
POD_NAMESPACE=default
POD_IP=10.244.233.251

2.Volume挂载

通过Downward API将 POD 的 Label、等信息通过 Volume 以文件的形式挂载到容器的某个文件中去，然后在容器中打印出该文件的值来验证。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-downward
  labels:
    name: test-downward
spec:
  containers:
  - name: test-downward
    image: 10.36.192.206:8088/library/nginx:1.20.2
    resources:
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"
    ports:
      - containerPort: 80
    volumeMounts:
      - name: podinfo
        mountPath: /opt/podinfo
  volumes:
    - name: podinfo
      downwardAPI:
        items:
        - path: labels
          fieldRef:
            fieldPath: metadata.labels             

创建pod

#  kubectl  create  -f downword.yaml
pod/test-downward created

进入容器查看数据已经挂在进来。

[root@kube-master ~]# kubectl  exec -it test-downward  /bin/bash
kubectl exec [POD] [COMMAND] is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl exec [POD] -- [COMMAND] instead.
root@test-downward:/# cat /opt/podinfo/labels 
name="test-downward"root@test-downward:/# 

1. 使用 fieldRef 可以声明使用:
spec.nodeName - 宿主机名字
status.hostIP - 宿主机 IP
metadata.name - Pod 的名字
metadata.namespace - Pod 的 Namespace
status.podIP - Pod 的 IP
spec.serviceAccountName - Pod 的 Service Account 的名字
metadata.uid - Pod 的 UID
metadata.labels['<KEY>'] - 指定 <KEY> 的 Label 值
metadata.annotations['<KEY>'] - 指定 <KEY> 的 Annotation 值
metadata.labels - Pod 的所有 Label
metadata.annotations - Pod 的所有 Annotation

基本信息使用 下面方式查看需要什么数据在里面截取。

# kubectl  get pod nginx -o yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  annotations:
    cni.projectcalico.org/containerID: 079e38db69022ad5436d47df8ffa99f0f624e75a17cf5eb7215ce52253c270b5
    cni.projectcalico.org/podIP: 10.244.9.118/32
    cni.projectcalico.org/podIPs: 10.244.9.118/32
    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
      {"apiVersion":"v1","kind":"Pod","metadata":{"annotations":{},"labels":{"name":"mysql"},"name":"mysql","namespace":"default"},"spec":{"containers":[{"env":[{"name":"MYSQL_ROOT_PASSWORD","valueFrom":{"secretKeyRef":{"key":"password","name":"mysecret"}}},{"name":"MYSQL_DATABASE","valueFrom":{"secretKeyRef":{"key":"database","name":"mysecret"}}}],"image":"10.36.192.206:8088/library/mysql:5.7","name":"mysql","ports":[{"containerPort":3306}],"resources":{"limits":{"cpu":"1000m","memory":"512Mi"}},"volumeMounts":[{"mountPath":"/opt/aaa","name":"ljh","readOnly":true}]}],"volumes":[{"name":"ljh","secret":{"items":[{"key":"password","path":"aren"}],"secretName":"mysecret"}}]}}
  creationTimestamp: "2023-12-15T12:24:55Z"
  labels:
    name: mysql
  name: mysql
  namespace: default
  resourceVersion: "213151"
  uid: 34802837-648b-41f0-a77a-d59e784ee403
spec:
  containers:
  - env:
    - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
      valueFrom:
        secretKeyRef:
.........
.........