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环球观天下！32、K8S-配置管理之Configmap

来源：博客园


(相关资料图)

1、基础知识

1.1、场景需求

生产中所有的应用程序中，都涉及到配置文件，而配置文件经常会有变更，比如数据库连接、代码版本号等.最典型场景就是：项目经历开发环境、测试环境、预发布环境、线上环境才能完成发布，而每个环境都有定义其独立的各种配置，这些配置手工操作很繁杂，所以好多大公司专门开发了专用配置管理中心，如百度的disconf等。

1.2、如何为容器化应用提供配置信息？

1、启动容器时，直接向应用程序传递参数，args: []2、将定义好的配置文件复制至镜像之中；3、通过环境变量向容器传递配置数据：有个前提要求，应用得支持从环境变量加载配置信息；4、制作镜像时，使用entrypoint脚本来预处理变量，常见的做法就是使用非交互式编辑工具，将环境变量的值替换到应用的配置文件中；5、基于存储卷向容器传递配置文件；注意：    对于运行容器中的配置改变，需要通过应用程序重载相关配置

1.3、k8s的配置管理

kubernetes作为分布式容器调度平台，肯定会遇到同样的问题，那么遇到这种问题后，我们不可能把资源删除后，重新修改一下，然后在启动生成，这种方法就太繁琐的。kubernetes提供了对pod中容器应用的集中配置管理组件：ConfigMap、Secret、downwardAPI。通过这些组件来实现向pod中的容器中注入配置信息的机制。

1.4、组件简介

1.4.1、Configmap

Configmap是k8s集群中非常重要的一种配置管理资源对象。借助于ConfigMap API向pod中的容器中注入配置信息的机制。ConfigMap不仅仅可以保存单个属性，也可以用来保存整个配置文件或者JSON二进制文件。各种配置属性和数据以 k/v或嵌套k/v 样式 存在到Configmap中 注意：   所有的配置信息都是以明文的方式来进行传递，实现资源配置的快速获取或者更新。

1.4.2、Secret

在k8s集群中，有一些核心的配置属性信息是非常敏感的，所以这些信息在传递的过程中，是不希望外人能够看到的，所以，k8s提供了一种加密场景中的配置管理资源对象 -- secret。它在进行数据传输之前，会对数据进行编码，在数据获取的时候，会对数据进行解码。从而保证整个数据传输过程的安全。注意：    这些数据是根据不同的应用场景，采用不同的加密机制。

1.4.3、DownwardAPI

从严格意义上来说，downwardAPI不是存储卷，它自身就存在。相较于configmap、secret等资源对象需要创建后才能使用，而downwardAPI引用的是Pod自身的运行环境信息，这些信息在Pod启动的时候就存在。downwardAPI 为运行在pod中的应用容器提供了一种反向引用。让容器中的应用程序了解所处pod或Node的一些基础属性信息。

2、Configmap基本使用

2.1、Configmap作用

kubernetes作为分布式容器调度平台，肯定会遇到同样的问题，那么遇到这种问题后，我们不可能把资源删除后，重新修改一下，然后在启动生成，这种方法就太繁琐的。kubernetes提供了对pod中容器应用的集中配置管理组件：ConfigMap。通过ConfigMap来实现，借助于ConfigMap API向pod中的容器中注入配置信息的机制。ConfigMap不仅仅可以保存单个属性，也可以用来保存整个配置文件或者JSON二进制文件。注意：   虽然configmap可以对各种应用程序提供定制配置服务，但是我们不能用它来替代专门的配置文件，我们可以简单的把它理解为Linux系统中的/etc目录，专门用来存储配置文件的目录。

2.2、基本属性

kubectl explain cm  binaryData 使用二进制传递数据  data      传递数据注意：   基于data的方式传递信息的话，他会在pod的容器内部生成一个单独的数据文件 数据的表现样式： 普通数据： 属性名称: 属性值 文件数据： 文件名称: | 文件内容 注意：  | 是"多行键值"的标识符

2.3、创建Configmap-实践

2.3.1、方法1-资源定义文件

cat >configmap-test.yml<<"EOF"apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata:  name: test-cfgdata:  cache_host: localhost  file.conf: |    [daemon]    logs=/var/log/test.logEOF注释：    data：部分内容是真正的配置项，他们有两种格式：    cache_host是Key/value格式    file.conf: | 是文件格式master1 ]# kubectl apply -f configmap-test.yml configmap/test-cfg createdmaster1 ]# kubectl get cmNAME               DATA   AGEkube-root-ca.crt   1      10dtest-cfg           2      3smaster1 ]# kubectl describe configmap test-cfg Name:         test-cfgNamespace:    defaultLabels:       Annotations:  Data====cache_host:----localhostfile.conf:----[daemon]logs=/var/log/test.logBinaryData====Events:  # 里面定义了两种类型的配置属性：文件样式和数据样式，都是以kv样式展示 属性名和属性值中间使用 "----" 来隔开

2.3.2、方法2-命令行工具

查看命令帮助kubectl create configmap -h参数详解:    --from-file=[] 以配置文件的方式创建配置数据    --from-literal=[] 以命令行设置键值对的方式配置数据    --from-env-file="" 以环境变量专用文件的方式配置数据# 单个文件导入kubectl create configmap cm-test1 --from-file=./test1.conf # 多个文件导入kubectl create configmap cm-test1-test2 --from-file=./test1.conf --from-file=./test2.conf # 导入环境变量kubectl create configmap cm-env --from-env-file=./test.env # 使用key-value导入kubectl create configmap cm-key-value --from-literal=name=cyc --from-literal=age=1999

2.4、Configmap添加属性-实践

kubectl create configmap redis-config --from-literal=host=0.0.0.0 --from-literal=port=6379kubectl describe configmaps redis-config kubectl get configmaps redis-config -o yaml

2.5、添加Nginx配置文件-实践

2.5.1、准备配置文件

mkdir nginx-conf && cd nginx-conf# 主配置文件 cat >myserver.conf<<"EOF"server {    listen 8080;    server_name www.sswang.com;    include /etc/nginx/conf.d/myserver-*.cfg;    location / {        root /usr/share/nginx/html;    }}EOF# 压缩配置片段文件cat >myserver-gzip.conf<<"EOF"gzip on;gzip_comp_level 5;gzip_proxied     expired no-cache no-store private auth;gzip_types text/plain text/css application/xml text/javascript;EOF# 状态配置片段文件cat >myserver-status.conf<<"EOF"location /nginx-status {    stub_status on;    access_log off;}EOF

2.5.2、合并为同一个configmap

kubectl create configmap nginx-conf --from-file nginx-conf/myserver.conf \--from-file=nginx-conf/myserver-status.conf --from-file=nginx-conf/myserver-gzip.confkubectl create configmap nginx-conf --from-file=nginx-conf/# 多个文件之间，属性名是文件名，属性值是文件内容，属性和属性彼此之间是通过空行来隔开

2.6、指定环境变量文件

2.6.1、准备环境变量文件

mkdir redis-conf && cd redis-confcat >redis_conf.env<<"EOF"bind=10.0.0.19port=6379daemonize=nodatabases=16EOF

2.6.2、创建configmap

kubectl create configmap redis-conf --from-env-file=redis-conf/redis_conf.envkubectl get cm redis-conf -o yamlkubectl describe cm redis-conf

3、Configmap案例

3.1、使用ConfigMap有三种方式

1、通过环境变量的方式，直接传递pod，1.1 环境变量是容器启动时注入的，不会随CM更改而发生变化1.2 通过环境变量脚本的方式，预处理这些配置信息注意：环境变量的名称如果要用横线的话，最好使用下划线(_)2、通过在pod的命令行下运行的方式，比较鸡肋，我们不用3、使用volume的方式挂载入到pod内容器中挂载的Volume数据可以同步更新推荐滚动升级pod的方式来让ConfigMap内容变化生效

3.2、注意事项

1、ConfigMap必须在Pod之前创建2、与ConfigMap在同一个namespace内的pod才能使用ConfigMap，即ConfigMap不能跨命名空间调用。

3.3、属性解析

3.3.1、env

kubectl explain pod.spec.containers.env  name 手工定制环境变量的时候，设置环境变量的名称，必选字段  value 手工定制环境变量的时候，设置环境变量的属性值，可选字段  valueFrom 手工定制环境变量的时候，设置环境变量的属性来源位置

3.3.2、configMapKeyRef

kubectl explain pod.spec.containers.env.valueFrom.configMapKeyRef key  引用哪个confmap中的key name  引用哪个confmap optional 如果设置为false，标识该项是必选项，如果设置为true标识这个key是可选的。

3.3.3、envFrom

kubectl explain pod.spec.containers.envFrom  configMapRef ConfigMap对象中的特定Key  secretKeyRef Secret对象中的特定Key  prefix 为ConfigMap中的每个属性都添加前缀标识

3.4、env、configMapKeyRef变量-实践

3.4.1、定义资源配置清单

cat >configmap-env-test.yml<<"EOF"apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata:  name: nginx-configdata:  port: "10086"  user: "www"---apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: configmap-env-testspec:  containers:  - name: nginx1    image: 192.168.10.33:80/k8s/my_nginx:v1    env:    - name: NGINX_HOST      value: "192.168.10.33"    - name: NGINX_PORT      valueFrom:        configMapKeyRef:          name: nginx-config          key: port          optional: true    - name: NGINX_USER      valueFrom:        configMapKeyRef:          name: nginx-config          key: user          optional: falseEOF

3.4.2、应用资源配置清单

# 将变量传入POD中，作为环境变量kubectl apply -f configmap-env-test.yml master1 ]# kubectl exec -it configmap-env-test -- /bin/bashroot@configmap-env-test:/# echo $NGINX_HOST $NGINX_PORT $NGINX_USER192.168.10.33 10086 www

3.5、envFrom变量-实践

3.5.1、定义资源配置清单

cat >configmap-envfrom-test.yml<<"EOF"apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata:  name: nginx-configdata:  NGINX_PORT: "10086"  NGINX_USER: "www"---apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: configmap-envfrom-testspec:  containers:  - name: nginx1    image: 192.168.10.33:80/k8s/my_nginx:v1    envFrom:    - configMapRef:        name: nginx-configEOF# configMapRef 和 子属性 name必须有两个字母的距离否则会失

3.5.2、应用资源配置清单

[root@master1 ]# kubectl apply -f configmap-envfrom-test.yml configmap/nginx-config createdpod/configmap-envfrom-test created[root@master1 ]# kubectl get podsNAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGEconfigmap-envfrom-test   1/1     Running   0          4s[root@master1 ]# kubectl exec -it configmap-envfrom-test -- /bin/bashroot@configmap-envfrom-test:/# echo $NGINX_PORT $NGINX_USER10086 www

3.6、${var_name}参数变量-实践

3.6.1、定义资源配置清单

cat >command-pod.yml<<"EOF"apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata:  name: command-argdata:  time: "3600"---apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: command-podspec:  containers:    - name: command-pod      image: 192.168.10.33:80/k8s/busybox:latest      command: [ "/bin/sh", "-c", "sleep ${SPECIAL_TIME}" ]      env:      - name: SPECIAL_TIME        valueFrom:          configMapKeyRef:            name: command-arg            key: time  restartPolicy: NeverEOF

3.6.2、应用资源配置清单

kubectl apply -f command-pod.yml kubectl get cmkubectl describe cm command-arg kubectl get podsmaster1 ]# kubectl exec -it command-pod -- /bin/sh/ # echo $SPECIAL_TIME3600

3.7、命令方法将变量传入pod中做环境变量-实践

3.7.1、--env

master1 ]# kubectl run conf-pod --image=192.168.10.33:80/k8s/my_nginx:v1 --env="NAME=cyc"pod/conf-pod created[root@master1 ]# kubectl get podsNAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGEconf-pod   1/1     Running   0          2s[root@master1 ]# kubectl exec -it conf-pod -- /bin/bashroot@conf-pod:/# echo $NAMEcyc

3.8、数据卷-实践

3.8.1、定义资源配置清单

cat > volume-config.yml<<"EOF"apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata:  name: volume-configdata:  special.name: redis-name  redis.conf: |    [daemon]    daemon=true---apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: conf-test-volumespec:  volumes:    - name: config-volume      configMap:        name: volume-config   containers:    - name: nginx      image: 192.168.10.33:80/k8s/my_nginx:v1      volumeMounts:      - name: config-volume        mountPath: /redis_home/EOF

3.8.2、应用资源配置清单

master1 ]# kubectl apply -f volume-config.yml configmap/volume-config createdpod/conf-test-volume createdmaster1 ]# kubectl get cmNAME               DATA   AGEredis-conf         4      14hmaster1 ]# kubectl get podsNAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGEconf-test-volume   1/1     Running   0          7smaster1 ]# kubectl exec -it conf-test-volume -- /bin/bashroot@conf-test-volume:/# ls -l /redis_home/lrwxrwxrwx 1 root root 17 Mar 28 04:48 redis.conf -> ..data/redis.conflrwxrwxrwx 1 root root 19 Mar 28 04:48 special.name -> ..data/special.nameroot@conf-test-volume:/# cat /redis_home/special.name redis-nameroot@conf-test-volume:/# cat /redis_home/redis.conf   [daemon]daemon=true这些文件虽然看起来是在我们挂载的目录下，实际上，它是经过了两层的软连接才能找到真正挂载的文件。redis_home --> .data --> .2023_03_xxx通过这种双层软连接的方式，只要我们的容器支持重载技术，那么我们只需要更改配置文件就可以实现容器应用的变动。

3.8.3、在线编辑配置文件

master1 ]# kubectl edit cm volume-config ...apiVersion: v1data:  redis.conf: |    [daemon]    daemon=false...master1 ]# kubectl exec -it conf-test-volume -- /bin/bashroot@conf-test-volume:/# cat /redis_home/redis.conf [daemon]daemon=false# 等待十几秒后，配置信息自动发生了变动# 整个过程中，无需重启pod对象

3.9、挂载nginx配置文件到pod volume内-实践

3.9.1、将配置文件转为configmap

mkdir nginx-conf && cd nginx-conf# 主配置文件 cat >myserver.conf<<"EOF"server {    listen 8080;    server_name www.sswang.com;    include /etc/nginx/conf.d/myserver-*.cfg;    location / {        root /usr/share/nginx/html;    }}EOF# 压缩配置片段文件cat >myserver-gzip.cfg<<"EOF"gzip on;gzip_comp_level 5;gzip_proxied     expired no-cache no-store private auth;gzip_types text/plain text/css application/xml text/javascript;EOF# 状态配置片段文件cat >myserver-status.cfg<<"EOF"location /nginx-status {    stub_status on;    access_log off;}EOFkubectl create configmap nginx-conf-files --from-file=nginx-conf/kubectl describe configmaps nginx-conf-files

3.9.2、定义资源配置清单

cat > nginx-conf-configmap.yml<<"EOF"apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata:  name: nginx-indexdata:  index.html: |    "hello nginx configmap"  ---apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: nginx-conf-configmapspec:  containers:  - image: 192.168.10.33:80/k8s/my_nginx:v1    name: nginx-server    volumeMounts:    - name: nginxconf      mountPath: /etc/nginx/conf.d/      readOnly: true    - name: nginxindex      mountPath: /usr/share/nginx/html/      readOnly: true        volumes:  - name: nginxconf    configMap:      name: nginx-conf-files      optional: false  - name: nginxindex    configMap:      name: nginx-index      optional: false  EOF

3.9.3、应用资源配置清单

master1 ]# kubectl apply -f nginx-conf-configmap.yml configmap/nginx-index createdpod/nginx-conf-configmap createdmaster1 ]# kubectl get pods -o wideNAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATESnginx-conf-configmap   1/1     Running   0          63s   10.244.3.244   node1              # 查看pod里面配置文件是否正常master1 ]# kubectl exec -it nginx-conf-configmap -- ls -l /etc/nginx/conf.dtotal 0lrwxrwxrwx 1 root root 24 Mar 28 07:41 myserver-gzip.cfg -> ..data/myserver-gzip.cfglrwxrwxrwx 1 root root 26 Mar 28 07:41 myserver-status.cfg -> ..data/myserver-status.cfglrwxrwxrwx 1 root root 20 Mar 28 07:41 myserver.conf -> ..data/myserver.conf# 访问测试master1 ]# curl 10.244.3.244:8080"hello nginx configmap"  master1 ]# curl 10.244.3.244:8080/nginx-statusActive connections: 1 server accepts handled requests 2 2 2 Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0

3.10、挂载Nginx部分配置内容到pod volume内【覆盖】-实践

3.10.1、将配置文件转为configmap

mkdir nginx-conf && cd nginx-conf# 主配置文件 cat >myserver.conf<<"EOF"server {    listen 8080;    server_name www.sswang.com;    include /etc/nginx/conf.d/myserver-*.cfg;    location / {        root /usr/share/nginx/html;    }}EOF# 压缩配置片段文件cat >myserver-gzip.cfg<<"EOF"gzip on;gzip_comp_level 5;gzip_proxied     expired no-cache no-store private auth;gzip_types text/plain text/css application/xml text/javascript;EOF# 状态配置片段文件cat >myserver-status.cfg<<"EOF"location /nginx-status {    stub_status on;    access_log off;}EOFkubectl create configmap nginx-conf-files --from-file=nginx-conf/kubectl describe configmaps nginx-conf-files

3.10.2、定义资源配置清单

cat >nginx-conf-configmap-subfile.yml<<"EOF"apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata:  name: nginx-indexdata:  index.html: "hello nginx sub configmap\n"  ---apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: nginx-conf-configmapspec:  containers:  - image: 192.168.10.33:80/k8s/my_nginx:v1    name: nginx-server    volumeMounts:    - name: nginxconf      mountPath: /etc/nginx/conf.d/      readOnly: true    - name: nginxindex      mountPath: /usr/share/nginx/html/      readOnly: true  volumes:  - name: nginxconf    configMap:      name: nginx-conf-files      items:      - key: myserver.conf        path: myserver.conf        mode: 0644      - key: myserver-gzip.cfg        path: myserver-gzip.cfg        mode: 0644      optional: false  - name: nginxindex    configMap:      name: nginx-index      optional: false EOF# 此pod不支持访问/nginx-status ，因为没有配置该项

3.10.3、应用资源配置清单

master1 ]# kubectl apply -f nginx-conf-configmap-subfile.yml configmap/nginx-index createdpod/nginx-conf-configmap createdmaster1 ]# kubectl get pod -o wide NAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP             NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATESnginx-conf-configmap   1/1     Running   0          100s   10.244.3.245   node1              master1 ]# kubectl exec -it nginx-conf-configmap -- ls -l /etc/nginx/conf.dtotal 0lrwxrwxrwx 1 root root 24 Mar 28 07:58 myserver-gzip.cfg -> ..data/myserver-gzip.cfglrwxrwxrwx 1 root root 20 Mar 28 07:58 myserver.conf -> ..data/myserver.confmaster1 ]# curl 10.244.3.245:8080hello nginx sub configmapmaster1 ]# curl 10.244.3.245:8080/nginx-status404 Not Found
404 Not Found
nginx/1.23.3

3.11、subPath-挂载Nginx部分配置内容到pod volume【不覆盖】-实践

3.11.1、将配置文件转为configmap

mkdir nginx-conf && cd nginx-conf# 主配置文件 cat >myserver.conf<<"EOF"server {    listen 8080;    server_name www.sswang.com;    include /etc/nginx/conf.d/myserver-*.cfg;    location / {        root /usr/share/nginx/html;    }}EOF# 压缩配置片段文件cat >myserver-gzip.cfg<<"EOF"gzip on;gzip_comp_level 5;gzip_proxied     expired no-cache no-store private auth;gzip_types text/plain text/css application/xml text/javascript;EOF# 状态配置片段文件cat >myserver-status.cfg<<"EOF"location /nginx-status {    stub_status on;    access_log off;}EOFkubectl create configmap nginx-conf-files --from-file=nginx-conf/kubectl describe configmaps nginx-conf-files

3.11.2、定义资源配置清单

cat >nginx-conf-configmap-subpath.yml<<"EOF"apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata:  name: nginx-indexdata:  index.html: "hello nginx use sub configmap\n"  ---apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: nginx-conf-configmapspec:  containers:  - image: 192.168.10.33:80/k8s/my_nginx:v1    name: nginx-server    volumeMounts:    - name: nginxconf      mountPath: /etc/nginx/conf.d/myserver.conf      subPath: myserver.conf      readOnly: true    - name: nginxconf      mountPath: /etc/nginx/conf.d/myserver-gzip.cfg      subPath: myserver-gzip.cfg      readOnly: true    - name: nginxindex      mountPath: /usr/share/nginx/html/      readOnly: true  volumes:  - name: nginxconf    configMap:      name: nginx-conf-files      optional: false  - name: nginxindex    configMap:      name: nginx-index      optional: false EOF

3.11.3、应用资源配置清单

master1 ]# kubectl apply -f nginx-conf-configmap-subpath.yml configmap/nginx-index configuredpod/nginx-conf-configmap createdmaster1 ]# kubectl get pods -o wideNAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATESnginx-conf-configmap   1/1     Running   0          3s    10.244.3.246   node1              master1 ]# kubectl exec -it nginx-conf-configmap -- ls -l /etc/nginx/conf.dtotal 12-rw-r--r-- 1 root root 1093 Mar 28 08:06 default.conf  # 不会覆盖原来的配置文件-rw-r--r-- 1 root root  149 Mar 28 08:06 myserver-gzip.cfg-rw-r--r-- 1 root root  165 Mar 28 08:06 myserver.conf

3.12、更新nginx pod的配置-实践

注意：在挂载时不要使用 subPath，因为使用 subPath 之后就不支持自动更新了。

3.12.1、修改端口为例

master1 ~]# kubectl get cmNAME               DATA   AGEkube-root-ca.crt   1      11dnginx-conf-files   3      16mnginx-index        1      11mmaster1 ~]# kubectl edit cm nginx-conf-files ...        listen 18080;        server_name www.sswang.com;...

3.12.2、重新加载nginx服务

master1 ]# kubectl exec -it nginx-conf-configmap -- cat /etc/nginx/conf.d/myserver.confserver {    listen 18080;    server_name www.sswang.com;    include /etc/nginx/conf.d/myserver-*.cfg;    location / {        root /usr/share/nginx/html;    }}master1 ]# kubectl exec -it nginx-conf-configmap -- nginx -s reload2023/03/28 08:23:59 [notice] 122#122: signal process started

3.12.3、访问测试

master1 ]# kubectl get pods -o wideNAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP             NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATESnginx-conf-configmap   1/1     Running   0          109s   10.244.3.247   node1              [root@master1 ]# curl 10.244.3.247:18080hello nginx sub configmap

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