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創(chuàng)新互聯(lián)kubernetes教程：Kubernetes ConfigMap

ConfigMap

ConfigMap 是一種 API 對(duì)象，用來(lái)將非機(jī)密性的數(shù)據(jù)保存到鍵值對(duì)中。使用時(shí)， Pods 可以將其用作環(huán)境變量、命令行參數(shù)或者存儲(chǔ)卷中的配置文件。

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ConfigMap 將你的環(huán)境配置信息和 容器鏡像 解耦，便于應(yīng)用配置的修改。

Caution:

ConfigMap 并不提供保密或者加密功能。 如果你想存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是機(jī)密的，請(qǐng)使用 Secret， 或者使用其他第三方工具來(lái)保證你的數(shù)據(jù)的私密性，而不是用 ConfigMap。

動(dòng)機(jī) 

使用 ConfigMap 來(lái)將你的配置數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序代碼分開(kāi)。

比如，假設(shè)你正在開(kāi)發(fā)一個(gè)應(yīng)用，它可以在你自己的電腦上（用于開(kāi)發(fā)）和在云上 （用于實(shí)際流量）運(yùn)行。 你的代碼里有一段是用于查看環(huán)境變量 ?DATABASE_HOST?，在本地運(yùn)行時(shí)， 你將這個(gè)變量設(shè)置為 ?localhost?，在云上，你將其設(shè)置為引用 Kubernetes 集群中的 公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)組件的 服務(wù)。

這讓你可以獲取在云中運(yùn)行的容器鏡像，并且如果有需要的話，在本地調(diào)試完全相同的代碼。

ConfigMap 在設(shè)計(jì)上不是用來(lái)保存大量數(shù)據(jù)的。在 ConfigMap 中保存的數(shù)據(jù)不可超過(guò) 1 MiB。如果你需要保存超出此尺寸限制的數(shù)據(jù)，你可能希望考慮掛載存儲(chǔ)卷 或者使用獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)或者文件服務(wù)。

ConfigMap 對(duì)象

ConfigMap 是一個(gè) API 對(duì)象， 讓你可以存儲(chǔ)其他對(duì)象所需要使用的配置。 和其他 Kubernetes 對(duì)象都有一個(gè) ?spec ?不同的是，ConfigMap 使用 ?data ?和 ?binaryData ?字段。這些字段能夠接收鍵-值對(duì)作為其取值。?data ?和 ?binaryData ?字段都是可選的。?data ?字段設(shè)計(jì)用來(lái)保存 UTF-8 字符串，而 ?binaryData ?則被設(shè)計(jì)用來(lái)保存二進(jìn)制數(shù)據(jù)作為 base64 編碼的字串。

ConfigMap 的名字必須是一個(gè)合法的 DNS 子域名。

?data ?或 ?binaryData ?字段下面的每個(gè)鍵的名稱都必須由字母數(shù)字字符或者 ?-?、?_? 或 ?.? 組成。在 data 下保存的鍵名不可以與在 ?binaryData ?下出現(xiàn)的鍵名有重疊。

從 v1.19 開(kāi)始，你可以添加一個(gè) ?immutable ?字段到 ConfigMap 定義中， 創(chuàng)建不可變更的 ConfigMap。

ConfigMaps 和 Pods

你可以寫(xiě)一個(gè)引用 ConfigMap 的 Pod 的 ?spec?，并根據(jù) ConfigMap 中的數(shù)據(jù)在該 Pod 中配置容器。這個(gè) Pod 和 ConfigMap 必須要在同一個(gè) 名字空間 中。

?Note?: 靜態(tài) Pod 中的 spec 字段不能引用 ConfigMap 或任何其他 API 對(duì)象。

這是一個(gè) ConfigMap 的示例，它的一些鍵只有一個(gè)值，其他鍵的值看起來(lái)像是 配置的片段格式。

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: game-demo
data:
  # 類屬性鍵；每一個(gè)鍵都映射到一個(gè)簡(jiǎn)單的值
  player_initial_lives: "3"
  ui_properties_file_name: "user-interface.properties"

  # 類文件鍵
  game.properties: |
    enemy.types=aliens,monsters
    player.maximum-lives=5    
  user-interface.properties: |
    color.good=purple
    color.bad=yellow
    allow.textmode=true

你可以使用四種方式來(lái)使用 ConfigMap 配置 Pod 中的容器：

  1. 在容器命令和參數(shù)內(nèi)
  2. 容器的環(huán)境變量
  3. 在只讀卷里面添加一個(gè)文件，讓?xiě)?yīng)用來(lái)讀取
  4. 編寫(xiě)代碼在 Pod 中運(yùn)行，使用 Kubernetes API 來(lái)讀取 ConfigMap

這些不同的方法適用于不同的數(shù)據(jù)使用方式。 對(duì)前三個(gè)方法，kubelet 使用 ConfigMap 中的數(shù)據(jù)在 Pod 中啟動(dòng)容器。

第四種方法意味著你必須編寫(xiě)代碼才能讀取 ConfigMap 和它的數(shù)據(jù)。然而， 由于你是直接使用 Kubernetes API，因此只要 ConfigMap 發(fā)生更改， 你的應(yīng)用就能夠通過(guò)訂閱來(lái)獲取更新，并且在這樣的情況發(fā)生的時(shí)候做出反應(yīng)。 通過(guò)直接進(jìn)入 Kubernetes API，這個(gè)技術(shù)也可以讓你能夠獲取到不同的名字空間里的 ConfigMap。

下面是一個(gè) Pod 的示例，它通過(guò)使用 ?game-demo? 中的值來(lái)配置一個(gè) Pod：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: configmap-demo-pod
spec:
  containers:
    - name: demo
      image: alpine
      command: ["sleep", "3600"]
      env:
        # 定義環(huán)境變量
        - name: PLAYER_INITIAL_LIVES # 請(qǐng)注意這里和 ConfigMap 中的鍵名是不一樣的
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: game-demo           # 這個(gè)值來(lái)自 ConfigMap
              key: player_initial_lives # 需要取值的鍵
        - name: UI_PROPERTIES_FILE_NAME
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: game-demo
              key: ui_properties_file_name
      volumeMounts:
      - name: config
        mountPath: "/config"
        readOnly: true
  volumes:
    # 你可以在 Pod 級(jí)別設(shè)置卷，然后將其掛載到 Pod 內(nèi)的容器中
    - name: config
      configMap:
        # 提供你想要掛載的 ConfigMap 的名字
        name: game-demo
        # 來(lái)自 ConfigMap 的一組鍵，將被創(chuàng)建為文件
        items:
        - key: "game.properties"
          path: "game.properties"
        - key: "user-interface.properties"
          path: "user-interface.properties"

ConfigMap 不會(huì)區(qū)分單行屬性值和多行類似文件的值，重要的是 Pods 和其他對(duì)象如何使用這些值。

上面的例子定義了一個(gè)卷并將它作為 ?/config? 文件夾掛載到 ?demo ?容器內(nèi)， 創(chuàng)建兩個(gè)文件，?/config/game.properties? 和 ?/config/user-interface.properties?， 盡管 ConfigMap 中包含了四個(gè)鍵。 這是因?yàn)?nbsp;Pod 定義中在 ?volumes ?節(jié)指定了一個(gè) ?items ?數(shù)組。 如果你完全忽略 ?items ?數(shù)組，則 ConfigMap 中的每個(gè)鍵都會(huì)變成一個(gè)與該鍵同名的文件， 因此你會(huì)得到四個(gè)文件。

使用 ConfigMap 

ConfigMap 可以作為數(shù)據(jù)卷掛載。ConfigMap 也可被系統(tǒng)的其他組件使用， 而不一定直接暴露給 Pod。例如，ConfigMap 可以保存系統(tǒng)中其他組件要使用的配置數(shù)據(jù)。

ConfigMap 最常見(jiàn)的用法是為同一命名空間里某 Pod 中運(yùn)行的容器執(zhí)行配置。 你也可以單獨(dú)使用 ConfigMap。

比如，你可能會(huì)遇到基于 ConfigMap 來(lái)調(diào)整其行為的 插件 或者 operator。

在 Pod 中將 ConfigMap 當(dāng)做文件使用

要在一個(gè) Pod 的存儲(chǔ)卷中使用 ConfigMap:

  1. 創(chuàng)建一個(gè) ConfigMap 對(duì)象或者使用現(xiàn)有的 ConfigMap 對(duì)象。多個(gè) Pod 可以引用同一個(gè) ConfigMap。
  2. 修改 Pod 定義，在 ?spec.volumes[]? 下添加一個(gè)卷。 為該卷設(shè)置任意名稱，之后將 ?spec.volumes[].configMap.name? 字段設(shè)置為對(duì)你的 ConfigMap 對(duì)象的引用。
  3. 為每個(gè)需要該 ConfigMap 的容器添加一個(gè) ?.spec.containers[].volumeMounts[]?。 設(shè)置 ?.spec.containers[].volumeMounts[].readOnly=true? 并將 ?.spec.containers[].volumeMounts[].mountPath? 設(shè)置為一個(gè)未使用的目錄名， ConfigMap 的內(nèi)容將出現(xiàn)在該目錄中。
  4. 更改你的鏡像或者命令行，以便程序能夠從該目錄中查找文件。ConfigMap 中的每個(gè) ?data ?鍵會(huì)變成 ?mountPath ?下面的一個(gè)文件名。

下面是一個(gè)將 ConfigMap 以卷的形式進(jìn)行掛載的 Pod 示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
  - name: mypod
    image: redis
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: "/etc/foo"
      readOnly: true
  volumes:
  - name: foo
    configMap:
      name: myconfigmap

你希望使用的每個(gè) ConfigMap 都需要在 ?spec.volumes? 中被引用到。

如果 Pod 中有多個(gè)容器，則每個(gè)容器都需要自己的 ?volumeMounts ?塊，但針對(duì)每個(gè) ConfigMap，你只需要設(shè)置一個(gè) ?spec.volumes? 塊

被掛載的 ConfigMap 內(nèi)容會(huì)被自動(dòng)更新

當(dāng)卷中使用的 ConfigMap 被更新時(shí)，所投射的鍵最終也會(huì)被更新。 kubelet 組件會(huì)在每次周期性同步時(shí)檢查所掛載的 ConfigMap 是否為最新。 不過(guò)，kubelet 使用的是其本地的高速緩存來(lái)獲得 ConfigMap 的當(dāng)前值。 高速緩存的類型可以通過(guò) KubeletConfiguration 結(jié)構(gòu). 的 ?ConfigMapAndSecretChangeDetectionStrategy ?字段來(lái)配置。

ConfigMap 既可以通過(guò) watch 操作實(shí)現(xiàn)內(nèi)容傳播（默認(rèn)形式），也可實(shí)現(xiàn)基于 TTL 的緩存，還可以直接經(jīng)過(guò)所有請(qǐng)求重定向到 API 服務(wù)器。 因此，從 ConfigMap 被更新的那一刻算起，到新的主鍵被投射到 Pod 中去， 這一時(shí)間跨度可能與 kubelet 的同步周期加上高速緩存的傳播延遲相等。 這里的傳播延遲取決于所選的高速緩存類型 （分別對(duì)應(yīng) watch 操作的傳播延遲、高速緩存的 TTL 時(shí)長(zhǎng)或者 0）。

以環(huán)境變量方式使用的 ConfigMap 數(shù)據(jù)不會(huì)被自動(dòng)更新。 更新這些數(shù)據(jù)需要重新啟動(dòng) Pod。

Note: 使用 ConfigMap 作為 subPath 卷掛載的容器將不會(huì)收到 ConfigMap 的更新。

不可變更的 ConfigMap 

FEATURE STATE: Kubernetes v1.21 [stable]

Kubernetes 特性 Immutable Secret 和 ConfigMaps 提供了一種將各個(gè) Secret 和 ConfigMap 設(shè)置為不可變更的選項(xiàng)。對(duì)于大量使用 ConfigMap 的集群 （至少有數(shù)萬(wàn)個(gè)各不相同的 ConfigMap 給 Pod 掛載）而言，禁止更改 ConfigMap 的數(shù)據(jù)有以下好處：

  • 保護(hù)應(yīng)用，使之免受意外（不想要的）更新所帶來(lái)的負(fù)面影響。
  • 通過(guò)大幅降低對(duì) kube-apiserver 的壓力提升集群性能， 這是因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)關(guān)閉對(duì)已標(biāo)記為不可變更的 ConfigMap 的監(jiān)視操作。

此功能特性由 ?ImmutableEphemeralVolumes ?特性門(mén)控來(lái)控制。 你可以通過(guò)將 ?immutable ?字段設(shè)置為 ?true ?創(chuàng)建不可變更的 ConfigMap。 例如：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  ...
data:
  ...
immutable: true

一旦某 ConfigMap 被標(biāo)記為不可變更，則 無(wú)法 逆轉(zhuǎn)這一變化，，也無(wú)法更改 ?data ?或 ?binaryData ?字段的內(nèi)容。你只能刪除并重建 ConfigMap。 因?yàn)楝F(xiàn)有的 Pod 會(huì)維護(hù)一個(gè)已被刪除的 ConfigMap 的掛載點(diǎn)，建議重新創(chuàng)建這些 Pods。


新聞名稱：創(chuàng)新互聯(lián)kubernetes教程：Kubernetes ConfigMap
網(wǎng)頁(yè)地址：http://www.5511xx.com/article/cdiecdc.html