K8S | Config应用配置

墨蓝 2024-03-23 18:53 121阅读 0赞

一、背景

在自动化流程中，对于一个应用来说，从开发阶段的配置管理，到制作容器镜像，再到最后通过K8S集群发布为服务，整个过程涉及到的配置非常多；

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应用环境：通常是指代码层面的依赖配置，以常用的Nacos来说，通常会涉及框架、组件、自定义等几个层面的配置管理；

运行环境：以微服务架构来说，实际环境中需要管理多个应用的服务发布，在整个过程中必然会存在很多配置的管理，比如应用的资源分配、不同环境交互时的身份认证、敏感信息的安全管理等；

不论是应用还是运行层面的配置，都会涉及到一个基本的逻辑：配置可以抽取出来单独管理，在流程中直接引入该配置即可；

二、ConfigMap

ConfigMap用来将非机密性的数据保存到键值对中，Pod可以将其用作环境变量、命令行参数或者存储卷中的配置文件，会将环境配置信息和容器镜像解耦，便于应用配置的修改；

1、创建

ConfigMap中data字段用来保存UTF-8字符串，binaryData用来保存二进制数据作为base64编码的字串；

  1. apiVersion: v1
  2. kind: ConfigMap
  3. metadata:
  4.   name: app-config-map
  5.   namespace: default
  6. data:
  7.   active: test
  8.   started: hello
  9.   program: world

创建【ConfigMap】

  1. kubectl apply -f app-config-map.yaml

查看【ConfigMap】

  1. kubectl get cm/app-config-map -o yaml

K8S界面查看【ConfigMap】

2882c8e3da0e28c6dfc164ead4597aad.png

2、使用

用法一：使用「app-config-map」中的值来配置【Pod】，在env中定义多个环境变量，但是值从ConfigMap中读取；

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: auto-client-one
  5. spec:
  6.   containers:
  7.     - name: auto-client
  8.       image: auto-client:1.1.3
  9.       imagePullPolicy: Never
  10.       ports:
  11.         - containerPort: 8079
  12.       env:
  13.         - name: DATA_ACTIVE
  14.           valueFrom:
  15.             configMapKeyRef:
  16.               name: app-config-map
  17.               key: active
  18.         - name: DATA_STARTED
  19.           valueFrom:
  20.             configMapKeyRef:
  21.               name: app-config-map
  22.               key: started
  23.         - name: DATA_PROGRAM
  24.           valueFrom:
  25.             configMapKeyRef:
  26.               name: app-config-map
  27.               key: program

创建【Pod】

  1. kubectl create -f auto-client-one.yaml

用法二：在【Pod】配置中，直接使用envFrom引入「app-config-map」，从而完成环境变量的设置；

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: auto-client-two
  5. spec:
  6.   containers:
  7.     - name: auto-client
  8.       image: auto-client:1.1.3
  9.       imagePullPolicy: Never
  10.       ports:
  11.         - containerPort: 8079
  12.       envFrom:
  13.         - configMapRef:
  14.             name: app-config-map

查看环境变量

  1. # 1、执行该命令
  2. kubectl exec -it auto-client-one -- bash
  4. # 2、输入命令：env
  5. env
  7. # 3、打印的环境变量，只留下【app-config-map】配置的参数
  9. DATA_ACTIVE=test
  10. DATA_PROGRAM=world
  11. DATA_STARTED=hello
  13. # 4、查看【DATA_STARTED】的变量值
  14. echo $DATA_STARTED

在【auto-client:1.1.3】容器镜像中，添加了一个输出环境变量的定时任务，通过查看运行日志，可以看到相关配置会被代码正确读取；

  1. @Component
  2. public class PrintEnvJob {
  4.     private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(PrintEnvJob.class.getName()) ;
  6.     @Scheduled(fixedDelay = 60000)
  7.     public void systemData () {
  8.         Map<String,String> envMap = System.getenv();
  9.         for (Map.Entry<String, String> entry:envMap.entrySet()){
  10.             String key = entry.getKey();
  11.             String value = entry.getValue();
  12.             LOG.info("【key:{},value:{}】",key,value);
  13.         }
  14.     }
  15. }

【auto-client-one】日志输出

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【auto-client-two】日志输出

cd67207f2cfaac9f3f10c646d933ae84.png

注意事项

  • ConfigMap在设计上不是用来保存大量数据的，因此保存的数据不可超过1MiB；
  • ConfigMap并不提供保密或者加密功能，如果存储的数据是机密的，可以使用Secret对象，或者使用其它方式确保数据的私密性；
  • ConfigMap中可以通过将immutable字段设置为true创建不可变更的配置，如果要修改只能删除后重建；

三、Secret

Secret是一种包含少量敏感信息例如密码、令牌或密钥的对象，这样的信息可能会被放在Pod规约中或者镜像中，使用Secret意味着不需要在应用程序代码中包含敏感数据；

1、创建

将【auto-client:1.1.3】镜像推送到云端的docker私有仓库里，并且删除本地相关镜像，测试下面的流程；

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这里以最常见的镜像拉取场景来说，通常容器镜像文件是放在私有的云端仓库，K8S在访问时需要提供身份证明，可以通过Secret配置来处理该场景；

  1. kubectl create secret docker-registry 【secret名称】 --docker-server=【仓库地址】 --docker-username=【用户名】 --docker-password=【密码】 --namespace=【命名空间】 -o yaml > cloud-registry-secret.yaml

2、使用

在上面配置了镜像拉取的Secret对象，在Pod层面使用imagePullSecrets来引用该对象，当从私有仓库拉取容器镜像时，节点上的kubelet能够完成与镜像仓库的身份认证；

  1. apiVersion: apps/v1
  2. kind: Deployment
  3. metadata:
  4.   name: auto-client-deployment
  5.   labels:
  6.     app: auto-client
  7. spec:
  8.   replicas: 1
  9.   selector:
  10.     matchLabels:
  11.       app: auto-client
  12.   template:
  13.     metadata:
  14.       labels:
  15.         app: auto-client
  16.     spec:
  17.       imagePullSecrets:
  18.         - name: cloud-registry-secret
  19.       containers:
  20.         - name: auto-client
  21.           image: 【仓库地址】/auto-client:1.1.3
  22.           imagePullPolicy: Always
  23.           ports:
  24.             - containerPort: 8079

注意事项

  • 默认情况下Secret未加密地存储在etcd中，任何拥有权限的用户都可以检索或修改Secret信息；
  • 每个Secret的大小最多为1MiB，施加这一限制是为了避免用户创建非常大的Secret，进而导致API服务器和kubelet内存耗尽；

四、Pod与容器

在定义Pod时可以选择性地为每个容器设定所需要的资源数量，最常见的可设定资源是CPU和内存大小，或者其他类型的资源，这样有利于调度器给Pod选择合适的节点；

  1. apiVersion: apps/v1
  2. kind: Deployment
  3. metadata:
  4.   name: auto-client-rs-deployment
  5.   labels:
  6.     app: auto-client
  7. spec:
  8.   replicas: 1
  9.   selector:
  10.     matchLabels:
  11.       app: auto-client
  12.   template:
  13.     metadata:
  14.       labels:
  15.         app: auto-client
  16.     spec:
  17.       containers:
  18.         - name: auto-serve
  19.           image: auto-client:1.1.3
  20.           imagePullPolicy: Never
  21.           ports:
  22.             - containerPort: 8079
  23.           resources:
  24.             requests:
  25.               cpu: "250m"
  26.               memory: "128Mi"
  27.             limits:
  28.               cpu: "500m"
  29.               memory: "256Mi"

注意事项

  • CPU和内存统称为计算资源，计算资源的数量是可测量的，可以被请求、被分配、被消耗；
  • requests为容器指定资源需求，limits为容器设置资源限制；
  • 如果Pod运行所在节点有足够的可用资源，容器可以使用超出对应资源request属性所设置的资源量，但是不可以使用超出其资源limit属性所设置的资源量；

五、参考源码

  1. 文档仓库：
  2. https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note
  4. 脚本仓库：
  5. https://gitee.com/cicadasmile/butte-auto-parent

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