k8s配置中心--ConfigMap及Secret

k8s配置中心--ConfigMap及Secret

一、配置中心ConfigMap

1.1、ConfigMap概述

1.1.1、什么是Configmap

Configmap是k8s中的资源对象，用于保存非机密性的配置的，数据可以用key/value键值对的形式保存，也可通过文件的形式保存。

1.1.2、Configmap能解决哪些问题

我们在部署服务的时候，每个服务都有自己的配置文件，如果一台服务器上部署多个服务：nginx、tomcat、apache等，那么这些配置都存在这个节点上，假如一台服务器不能满足线上高并发的要求，需要对服务器扩容，扩容之后的服务器还是需要部署多个服务：nginx、tomcat、apache，新增加的服务器上还是要管理这些服务的配置，如果有一个服务出现问题，需要修改配置文件，每台物理节点上的配置都需要修改，这种方式肯定满足不了线上大批量的配置变更要求。 所以，k8s中引入了Configmap资源对象，可以当成volume挂载到pod中，实现统一的配置管理。

1、Configmap是k8s中的资源， 相当于配置文件，可以有一个或者多个Configmap；
2、Configmap可以做成Volume，k8s pod启动之后，通过 volume 形式映射到容器内部指定目录上；
3、容器中应用程序按照原有方式读取容器特定目录上的配置文件。
4、在容器看来，配置文件就像是打包在容器内部特定目录，整个过程对应用没有任何侵入。

1.1.3、Configmap应用场景

1）使用k8s部署应用，当你将应用配置写进代码中，更新配置时也需要打包镜像，configmap可以将配置信息和docker镜像解耦，以便实现镜像的可移植性和可复用性，因为一个configMap其实就是一系列配置信息的集合，可直接注入到Pod中给容器使用。configmap注入方式有两种，一种将configMap做为存储卷，一种是将configMap通过env中configMapKeyRef注入到容器中。

2）使用微服务架构的话，存在多个服务共用配置的情况，如果每个服务中单独一份配置的话，那么更新配置就很麻烦，使用configmap可以友好的进行配置共享。

1.1.4、局限性

ConfigMap在设计上不是用来保存大量数据的。在ConfigMap中保存的数据不可超过1 MiB。如果你需要保存超出此尺寸限制的数据，可以考虑挂载存储卷或者使用独立的数据库或者文件服务。

1.2、Configmap创建方法

1.2.1、命令行直接创建

# 直接在命令行中指定configmap参数创建，通过--from-literal指定参数
[root@k8s-master1 ~]# kubectl create configmap tomcat-config --from-literal=tomcat_port=8080 --from-literal=server_name=myapp.tomcat.com

[root@k8s-master1 ~]# kubectl describe configmap tomcat-config
Name:         tomcat-config
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>
Data
====
server_name:
----
myapp.tomcat.com
tomcat_port:
----
8080
Events:  <none>

1.2.2、通过文件创建

# 通过指定文件创建一个configmap，--from-file=<文件>
[root@k8s-master1 ~]# vim nginx.conf
server {
  server_name www.nginx.com;
  listen 80;
  root /home/nginx/www/
}

# 定义一个key是www，值是nginx.conf中的内容
[root@k8s-master1 ~]# kubectl create configmap www-nginx --from-file=www=./nginx.conf
[root@k8s-master1 ~]# kubectl describe configmap www-nginx
Name:         www-nginx
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>

Data
====
www:
----
server {
  server_name www.nginx.com;
  listen 80;
  root /home/nginx/www/
}

1.2.3、指定目录创建

[root@k8s-master1 ~]# mkdir test-a
[root@k8s-master1 ~]# cd test-a/
[root@k8s-master1 test-a]# cat my-server.cnf 
server-id=1
[root@k8s-master1 test-a]# cat my-slave.cnf 
server-id=2

# 指定目录创建configmap
[root@k8s-master1 test-a]# kubectl create configmap mysql-config --from-file=/root/test-a/
# 查看configmap详细信息
[root@k8s-master1 test-a]# kubectl describe configmap mysql-config
Name:         mysql-config
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>
Data
====
my-server.cnf:
----
server-id=1
my-slave.cnf:
----
server-id=2
Events:  <none>

1.2.4、编写configmap资源清单

[root@k8s-master1 mysql]# cat mysql-configmap.yaml 
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: mysql
  labels:
    app: mysql
data:
  master.cnf: |
    [mysqld]
    log-bin
    log_bin_trust_function_creators=1
    lower_case_table_names=1
  slave.cnf: |
    [mysqld]
    super-read-only
    log_bin_trust_function_creators=1

1.3、使用ConfigMap

1.3.1、通过环境变量引入：使用configMapKeyRef

# 创建一个存储mysql配置的configmap
[root@k8s-master1 ~]# cat mysql-configmap.yaml 
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: mysql
  labels:
    app: mysql
data:
    log: "1"
    lower: "1"
[root@k8s-master1 ~]# kubectl apply -f mysql-configmap.yaml

# 创建pod，引用Configmap中的内容
[root@k8s-master1 ~]# cat mysql-pod.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mysql-pod
spec:
  containers:
  - name: mysql
    image: busybox
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: [ "/bin/sh", "-c", "sleep 3600" ]
    env:
    - name: log_bin   #定义环境变量log_bin
      valueFrom: 
        configMapKeyRef:
          name: mysql     #指定configmap的名字
          key: log #指定configmap中的key
    - name: lower   #定义环境变量lower
      valueFrom:
        configMapKeyRef:
          name: mysql
          key: lower
  restartPolicy: Never

# 更新资源清单文件
[root@k8s-master1 ~]# kubectl apply -f mysql-pod.yaml
[root@k8s-master1 ~]# kubectl exec -it mysql-pod -- /bin/sh
/ # printenv 
log_bin=1
lower=1

1.3.2、通过环境变量引入：使用envfrom

[root@k8s-master1 ~]# cat mysql-pod-envfrom.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mysql-pod-envfrom
spec:
  containers:
  - name: mysql
    image: busybox
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: [ "/bin/sh", "-c", "sleep 3600" ]
    envFrom: 
    - configMapRef:
       name: mysql     #指定configmap的名字
  restartPolicy: Never

# 更新资源清单文件
[root@k8s-master1 ~]# kubectl apply -f mysql-pod-envfrom.yaml
[root@k8s-master1 ~]# kubectl exec -it mysql-pod-envfrom -- /bin/sh
/ # printenv
lower=1
log=1

1.3.3、把configmap做成volume，挂载到pod

[root@k8s-master1 ~]# cat mysql-configmap.yaml 
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: mysql
  labels:
    app: mysql
data:
    log: "1"
    lower: "1"
    my.cnf: |
      [mysqld]
      Welcome=lawrence
      
[root@k8s-master1 ~]# kubectl apply -f mysql-configmap.yaml
[root@k8s-master1 ~]# cat mysql-pod-volume.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mysql-pod-volume
spec:
  containers:
  - name: mysql
    image: busybox
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: [ "/bin/sh","-c","sleep 3600" ]
    volumeMounts:
    - name: mysql-config
      mountPath: /tmp/config
  volumes:
  - name: mysql-config
    configMap:
      name: mysql
  restartPolicy: Never
  
[root@k8s-master1 ~]# kubectl apply -f mysql-pod-volume.yaml
[root@k8s-master1 ~]# kubectl exec -it mysql-pod-volume -- /bin/sh
/ # cd /tmp/config/
/tmp/config # ls
log    lower   my.cnf

1.4、Configmap热更新

# 把logs: “1”变成log: “2”
[root@k8s-master1 ~]# kubectl edit configmap mysql

# 等待几秒
[root@k8s-master1~]# kubectl exec -it mysql-pod-volume -- /bin/sh
/ # cat /tmp/config/log 
2

注意事项：

1）使用环境变量注入的ConfigMap ，修改后不会同步更新

2）使用该 ConfigMap 挂载的 Volume 中的数据需要一段时间（实测大概10秒）才能同步更新

二、配置中心Secret

2.1、Secret概述

Configmap一般是用来存放明文数据的，如配置文件，对于一些敏感数据，如密码、私钥等数据时，要用secret类型。Secret解决了密码、token、秘钥等敏感数据的配置问题，而不需要把这些敏感数据暴露到镜像或者Pod Spec中。Secret可以以Volume或者环境变量的方式使用。

要使用 secret，pod 需要引用 secret。Pod 可以用两种方式使用 secret：

1）作为 volume 中的文件被挂载到 pod 中的一个或者多个容器里

2）当 kubelet 为 pod 拉取镜像时使用。

secret可选参数有三种:

• generic: 通用类型，通常用于存储密码数据。
• tls：此类型仅用于存储私钥和证书。
• docker-registry: 若要保存docker仓库的认证信息的话，就必须使用此种类型来创建。

Secret类型：

• Service Account：用于被 serviceaccount 引用。serviceaccout 创建时 Kubernetes 会默认创建对应的 secret。Pod 如果使用了 serviceaccount，对应的 secret 会自动挂载到 Pod 的 /run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount 目录中。
• Opaque：base64编码格式的Secret，用来存储密码、秘钥等。可以通过base64 --decode解码获得原始数据，因此安全性弱
• kubernetes.io/dockerconfigjson：用来存储私有docker registry的认证信息。

2.2、Secret使用

2.2.1、通过环境变量引入Secret

# 把mysql的root用户的password创建成secret
[root@k8s-master1 ~]# kubectl create secret generic mysql-password --from-literal=password=lawrence123
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get secret
NAME                          TYPE                                  DATA   AGE
default-token-cm4mx           kubernetes.io/service-account-token   3      2d14h
mysql-password                Opaque                                1      116s
nfs-provisioner-token-tjm9b   kubernetes.io/service-account-token   3      12h
[root@k8s-master1 ~]# kubectl describe secret mysql-password
Name:         mysql-password
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>

Type:  Opaque

Data
====
password:  11 bytes   
#password的值是加密的，
#但secret的加密是一种伪加密，它仅仅是将数据做了base64的编码.

#创建pod，引用secret
[root@k8s-master1 ~]# cat pod-secret.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-secret
  labels:
     app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp
image: ikubernetes/myapp:v1
imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    env:
     - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD   #它是Pod启动成功后,Pod中容器的环境变量名.
       valueFrom:
          secretKeyRef:
            name: mysql-password  #这是secret的对象名
            key: password      #它是secret中的key名
[root@k8s-master1 ~]# kubectl apply -f pod-secret.yaml
[root@k8s-master1 ~]# kubectl exec -it pod-secret -- /bin/sh
/ # printenv
MYSQL_ROOT_PASSWORD=lawrence123

2.2.2、通过volume挂载Secret

# 1）创建Secret:手动加密，基于base64加密
[root@k8s-master1 ~]# echo -n 'admin' | base64
YWRtaW4=
[root@k8s-master1 ~]# echo -n 'lawrence123' | base64
bGF3cmVuY2UxMjM=

# 解码：
[root@k8s-master1 ~]# echo bGF3cmVuY2UxMjM=  | base64 -d
lawrence123

# 2）创建yaml文件
[root@k8s-master1 ~]# vim secret.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysecret
type: Opaque
data:
  username: YWRtaW4=
  password: bGF3cmVuY2UxMjM=


[root@k8s-master1 ~]# kubectl apply -f secret.yaml
[root@k8s-master1]# kubectl describe secret mysecret
Name:         mysecret
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>

Type:  Opaque

Data
====
password:  15 bytes
username:  5 bytes

# 3）将Secret挂载到Volume中
[root@k8s-master1 ~]# vim pod_secret_volume.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-secret-volume
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/myapp:v1
    volumeMounts:
    - name: secret-volume
      mountPath: /etc/secret
      readOnly: true
  volumes:
  - name: secret-volume
    secret:
      secretName: mysecret

[root@k8s-master1 ~]# kubectl apply -f pod_secret_volume.yaml
[root@k8s-master1 ~]# kubectl exec -it pod-secret-volume -- /bin/sh
/ # ls /etc/secret
password  username
/ # 
/ # cat /etc/secret/username
admin/ # 
/ # 
/ # cat /etc/secret/password
lawrence123/ #

#由上可见，在pod中的secret信息实际已经被解密