Secret、ConfigMap和Downward API

Projected Volume,你可以把它翻译为“投射数据卷”。Projected Volume 是 Kubernetes v1.11 之后的新特性。

在 Kubernetes 中,有几种特殊的 Volume,它们存在的意义不是为了存放容器里的数据,也不是用来进行容器和宿主机之间的数据交换。这些特殊 Volume 的作用,是为容器提供预先定义好的数据。所以,从容器的角度来看,这些 Volume 里的信息就是仿佛是被 Kubernetes“投射”(Project)进入容器当中的。这正是 Projected Volume 的含义。

到目前为止,Kubernetes 支持的 Projected Volume 一共有四种:

1、Secret;

2、ConfigMap;

3、Downward API;

4、ServiceAccountToken。

Secret,它的作用,是帮你把 Pod 想要访问的加密数据,存放到 Etcd 中。然后,你就可以通过在 Pod 的容器里挂载 Volume 的方式,访问到这些 Secret 里保存的信息了。

volumes:

  - name: mysql-cred

    projected:

      sources:

      - secret:

          name: user

      - secret:

          name: pass

它声明挂载的 Volume,并不是常见的 emptyDir 或者 hostPath 类型,而是 projected 类型。而这个 Volume 的数据来源(sources),则是名为 user 和 pass 的 Secret 对象,分别对应的是数据库的用户名和密码。

secret对象可通过命令或者YAML文件来创建。

$ kubectl create secret generic user --from-file=./username.txt

$ kubectl create secret generic pass --from-file=./password.txt

通过linux命令加密base64:

$ echo -n 'admin' | base64

YWRtaW4=

$ echo -n '1f2d1e2e67df' | base64

MWYyZDFlMmU2N2Rm

这里需要注意的是,像这样创建的 Secret 对象,它里面的内容仅仅是经过了转码,而并没有被加密。在真正的生产环境中,你需要在 Kubernetes 中开启 Secret 的加密插件,增强数据的安全性。关于开启 Secret 加密插件的内容,我会在后续专门讲解 Secret 的时候,再做进一步说明。

像这样通过挂载方式进入到容器里的 Secret,一旦其对应的 Etcd 里的数据被更新,这些 Volume 里的文件内容,同样也会被更新。其实,这是 kubelet 组件在定时维护这些 Volume。

需要注意的是,这个更新可能会有一定的延时。所以在编写应用程序时,在发起数据库连接的代码处写好重试和超时的逻辑,绝对是个好习惯。

与 Secret 类似的是 ConfigMap,它与 Secret 的区别在于,ConfigMap 保存的是不需要加密的、应用所需的配置信息。而 ConfigMap 的用法几乎与 Secret 完全相同:你可以使用 kubectl create configmap 从文件或者目录创建 ConfigMap,也可以直接编写 ConfigMap 对象的 YAML 文件。

Downward API,它的作用是:让 Pod 里的容器能够直接获取到这个 Pod API 对象本身的信息。

不过,需要注意的是,Downward API 能够获取到的信息,一定是 Pod 里的容器进程启动之前就能够确定下来的信息。而如果你想要获取 Pod 容器运行后才会出现的信息,比如,容器进程的 PID,那就肯定不能使用 Downward API 了,而应该考虑在 Pod 里定义一个 sidecar 容器。

在pod内可以直接访问Kubernetes的API,不过,你首先要解决 API Server 的授权问题。

Service Account 对象的作用,就是 Kubernetes 系统内置的一种“服务账户”,它是 Kubernetes 进行权限分配的对象。比如,Service Account A,可以只被允许对 Kubernetes API 进行 GET 操作,而 Service Account B,则可以有 Kubernetes API 的所有操作的权限。

像这样的 Service Account 的授权信息和文件,实际上保存在它所绑定的一个特殊的 Secret 对象里的。这个特殊的 Secret 对象,就叫作ServiceAccountToken。任何运行在 Kubernetes 集群上的应用,都必须使用这个 ServiceAccountToken 里保存的授权信息,也就是 Token,才可以合法地访问 API Server。

所以说,Kubernetes 项目的 Projected Volume 其实只有三种,因为第四种ServiceAccountToken,只是一种特殊的 Secret 而已。

这种把 Kubernetes 客户端以容器的方式运行在集群里,然后使用 default Service Account 自动授权的方式,被称作“InClusterConfig”,也是我最推荐的进行 Kubernetes API 编程的授权方式。

当然,考虑到自动挂载默认 ServiceAccountToken 的潜在风险,Kubernetes 允许你设置默认不为 Pod 里的容器自动挂载这个 Volume。

除了这个默认的 Service Account 外,我们很多时候还需要创建一些我们自己定义的 Service Account,来对应不同的权限设置。这样,我们的 Pod 里的容器就可以通过挂载这些 Service Account 对应的 ServiceAccountToken,来使用这些自定义的授权信息。在后面讲解为 Kubernetes 开发插件的时候,我们将会实践到这个操作。

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