7.1 配置容器化应用程序

回顾如何传递配置数据给运行在Kubernetes中的应用程序之前，首先来看一下容器化应用通常是如何被配置的。

开发一款新应用程序的初期，除了将配置嵌入应用本身，通常会以命令行参数的形式配置应用。随着配置选项数量的逐渐增多，将配置文件化。

另一种通用的传递配置选项给容器化应用程序的方法是借助环境变量。应用程序主动查找某一特定环境变量的值，而非读取配置文件或者解析命令行参数。例如，MySQL官方镜像内部通过环境变量 MYSQL_ROOT_PASSWORD 设置超级用户root的密码。

为何环境变量的方案会在容器环境下如此常见？通常直接在Docker容器中采用配置文件的方式是有些许困难的，往往需要将配置文件打入容器镜像，抑或是挂载包含该文件的卷。显然，前者类似于在应用程序源代码中硬编码配置，每次修改完配置之后需要重新构建镜像。除此之外，任何拥有镜像访问权限的人可以看到配置文件中包含的敏感信息，如证书和密钥。相比之下，挂载卷的方式更好，然而在容器启动之前需确保配置文件已写入响应的卷中。

如果你已经阅读过前面的章节，可能会想到采用gitRepo卷作为配置源。这并不是一个坏主意，通过它可以保持配置的版本化，并且能比较容易地按需回滚配置。然而有一种更加简便的方法能将配置数据置于Kubernetes的顶级资源对象中，并可与其他资源定义存入同一Git仓库或者基于文件的存储系统中。用以存储配置数据的Kubernetes资源称为ConfigMap。我们将会在本章学习如何使用它。

无论你是否在使用ConfigMap存储配置数据，以下方法均可被用作配置你的应用程序：

• 向容器传递命令行参数
• 为每个容器设置自定义环境变量
• 通过特殊类型的卷将配置文件挂载到容器中

接下来的几节中将会介绍这些方法。开始介绍之前，首先从安全角度观察一下配置选项。尽管绝大多数配置选项并未包含敏感信息，少量配置依旧可能含有证书、私钥，以及其他需要保持安全的相似数据。该类型数据需要被特殊对待。这也是为何Kubernetes提供另一种称作Secret的一级对象的原因。我们将在本章节末尾学习到它。

7.2 向容器传递命令行参数

迄今为止所有示例中容器运行的命令都是镜像中默认定义的。Kubernetes可在pod的容器中定义并覆盖命令以满足运行不同的可执行程序，或者是以不同的命令Kubernetes可在pod的容器中定义并覆盖命令来运行不同的可执行程序，或者是以不同的命令行参数集运行。现在我们来看一下应该如何操作。

7.2.1 在Docker中定义命令与参数

首先需要阐明的是，容器中运行的完整指令由两部分组成：命令与参数。

了解ENTRYPOINT与CMD

Dockerfile中的两种指令分别定义命令与参数这两个部分：

• ENTRYPOINT定义容器启动时被调用的可执行程序。
• CMD指定传递给ENTRYPOINT的参数。

尽管可以直接使用CMD指令指定镜像运行时想要执行的命令，正确的做法依旧是借助ENTRYPOINT指令，仅仅用CMD指定所需的默认参数。这样，镜像可以直接运行，无须添加任何参数：

$ docker run <image>

或者是添加一些参数，覆盖Dockerile中任何由CMD指定的默认参数值：

$ docker run <image> <arguments>

了解shell与exec形式的区别

上述两条指令均支持以下两种形式：

• shell形式——如ENTRYPOINT node app.js。
• exec形式——如ENTRYPOINT[＂node＂,＂app.js＂]。

两者的区别在于指定的命令是否是在shell中被调用。 对于第2章中创建的kubia镜像，如果使用exec形式的ENTRYPOINT指令：

ENTRYPOINT ["node", "app.js"]

可以从容器中的运行进程列表看出：这里是直接运行node进程，而并非在shell中执行。

$ docker exec 4675d ps x

如果采用shell形式（ENTRYPOINT node app.js），容器进程如下所示：

$ docker exec -it e4bad ps x

可以看出，主进程（PID 1）是shell进程而非node进程，node进程（PID 7）于shell中启动。shell进程往往是多余的，因此通常可以直接采用exec形式的ENTRYPOINT指令。

可配置化fortune镜像中的间隔参数

让我们通过修改fortune脚本与镜像Dockerfile使循环的延迟间隔可配置。如下面这段代码所示，在fortune脚本中添加VARIABLE变量并用第一个命令行参数对其初始化。

代码清单7.1 通过参数可配置化fortune脚本中的循环间隔： fortune-args/fortuneloop.sh

#!/bin/bash
trap "exit" SIGINT

INTERVAL=$1
echo Configured to generate new fortune every $INTERVAL seconds

mkdir -p /var/htdocs

while :
do
  echo $(date) Writing fortune to /var/htdocs/index.html
  /usr/games/fortune > /var/htdocs/index.html
  sleep $INTERVAL
done

你应该已经添加或修改了以粗体显示行。现在修改Dockerfile，采用exec形式的ENTRYPOINT指令，以及利用CMD设置间隔的默认值为10，如下面的代码清单所示。

代码清单7.2 修改fortune镜像的Dockerfile: fortune-args/Dockerfile

FROM ubuntu:latest

RUN apt-get update ; apt-get -y install fortune
ADD fortuneloop.sh /bin/fortuneloop.sh

ENTRYPOINT ["/bin/fortuneloop.sh"] #exec形式的ENTRYPOINT指令
CMD ["10"]                         #可执行程序的默认参数

现在可以重新构建镜像并推送至Docker Hub。这里将镜像的tag由latest修改为args：

$ docker build -t docker.io/luksa/fortune:args .
$ docker push docker.io/luksa/fortune:args

可以用Docker在本地启动该镜像并进行测试：

$ docker run -it jliudong/fortune:args
Configured to generate new fortune every 10 seconds
Fri Feb 26 00:18:59 UTC 2021 Writing fortune to /var/htdocs/index.html
Fri Feb 26 00:19:09 UTC 2021 Writing fortune to /var/htdocs/index.html

注意 可以通过Ctrl+C组合键来停止脚本。

也可以传递一个间隔参数覆盖默认睡眠间隔值：

$ docker run -it jliudong/fortune:args 15
Configured to generate new fortune every 10 seconds
Sun Jul 11 09:40:17 UTC 2021 Writing fortune to /var/htdocs/index.html
Sun Jul 11 09:40:27 UTC 2021 Writing fortune to /var/htdocs/index.html

现在可以确保镜像能够正确应用传递给它的参数。让我们来看一下在pod中如何使用它。

7.2.2 在Kubernetes中覆盖命令和参数

在Kubernetes中定义容器时，镜像的ENTRYPOINT和CMD均可以被覆盖，仅需在容器定义中设置属性command和args的值，如下面的代码清单所示。

代码清单7.3 指定自定义命令与参数的pod定义

kind: Pod
spec:
  containers:
  - image: some/image
    command: ["/bin/command"]
    args: ["arg1", "arg2", "arg3"]

绝大多数情况下，只需要设置自定义参数。命令一般很少被覆盖，除非针对一些未定义ENTRYPOINT的通用镜像，例如busybox。

注意 command和args字段在pod创建后无法被修改。 上述的两条Dockerfile指令与等同的pod规格字段如表7.1所示。

表7.1 在Docker与Kubernetes中指定可执行程序及其参数

用自定义间隔值运行fortune pod

为了能够用自定义的延迟间隔值运行fortune pod，首先复制文件fortune-pod.yaml并重命名为fortune-pod-args.yaml，然后修改它，如下面的代码清单所示。

代码清单7.4 在pod定义中传递参数值：fortune-pod-args.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: fortune2s #修改pod名称
spec:
  containers:
  - image: luksa/fortune:args
    args: ["2"]
    name: html-generator
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /var/htdocs
  - image: nginx:alpine
    name: web-server
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html
      readOnly: true
    ports:
    - containerPort: 80
      protocol: TCP
  volumes:
  - name: html
    emptyDir: {}

现在你已经在容器定义中添加了args数组参数，可以尝试创建该pod。数组值会在pod运行时作为命令行参数传递给容器。

少量参数值的设置可以使用上述的数组表示。多参数值情况下可以采用如下标记：

args:
- foo
- bar
- "15"

提示 字符串值无须用引号标记，数值需要。

通过命令行参数指定参数值是给容器传递配置选项的其中一种手段。接下来将学习如何通过环境变量完成配置。