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• 1、ConfigMap
• • ConfigMap 的创建
  • • 1）使用目录创建
    • 2）使用文件创建
    • 3）使用字面值创建
  • Pod中使用ConfigMap
  • • 1）使用 ConfigMap 来替代环境变量
    • 2）用ConfigMap设置命令行参数
    • 3）通过数据卷插件使用ConfigMap
  • ConfigMap 的热更新
  • • 修改ConfigMap
    • ConfigMap 更新后滚动更新 Pod
• 2、Secret
• • Secret存在的意义
  • Secret 有三种类型
  • • 1、Service Account
    • 2、Opaque Secret
    • • 1）创建说明
      • 2）使用方式
      • • 2.1、将 Secret 挂载到 Volume 中
        • 2.2、将 Secret 导出到环境变量中
    • 3、kubernetes.io/dockerconfigjson
• 3、vloume
• • 背景
  • 卷的类型
  • • • 接下来举例一些常用的：
      • • emptyDir
        • hostPath
• 4、Persistent Volume（PV、PVC）
• • 概念
  • • 静态pv
    • 动态pv
    • 绑定
  • 持久化卷声明的保护
  • 持久化卷类型
  • PV 访问模式
  • 回收策略
  • 状态
  • 持久化演示说明--NFS
  • • 1）安装NFS服务
    • 2）部署PV
    • 3）创建服务并使用PVC
  • 关于 StatefulSet

1、ConfigMap

ConfigMap 功能在 Kubernetes1.2 版本中引入，许多应用程序会从配置文件、命令行参数或环境变量中读取配置信息。ConfigMap API 给我们提供了向容器中注入配置信息的机制，ConfigMap 可以被用来保存单个属性，也可以用来保存整个配置文件或者 JSON 二进制大对象

ConfigMap 的创建

ConfigMap创建有三种方式：

1）使用目录创建

ls docs/user-guide/configmap/kubectl/
game.properties
ui.properties

cat docs/user-guide/configmap/kubectl/game.properties
enemies=aliens
lives=3
enemies.cheat=true
enemies.cheat.level=noGoodRotten
secret.code.passphrase=UUDDLRLRBABAS
secret.code.allowed=true
secret.code.lives=30

cat docs/user-guide/configmap/kubectl/ui.properties
color.good=purple
color.bad=yellow
allow.textmode=true
how.nice.to.look=fairlyNice

kubectl create configmap game-config --from-file=docs/user-guide/configmap/kubectl
kubectl describe cm game-config 	# 可以查看刚刚创建的ConfigMap详细信息

—from-file指定在目录下的所有文件都会被用在 ConfigMap 里面创建一个键值对，键的名字就是文件名，值就是文件的内容

2）使用文件创建

只要指定为一个文件就可以从单个文件中创建ConfigMap

kubectl create configmap game-config2 --from-file=docs/user-guide/configmap/game.properties 
kubectl get cm game-config2 -o yaml

注：—from-file这个参数可以使用多次，你可以使用两次分别指定上个实例中的那两个配置文件，效果就跟指定整个目录是一样的

3）使用字面值创建

使用文字值创建，利用—from-literal参数传递配置信息，该参数可以使用多次，格式如下

kubectl create configmap special-config --from-literal=special.how=very --from-literal=special.type=charm
kubectl get configmaps special-config -o yaml

Pod中使用ConfigMap

1）使用 ConfigMap 来替代环境变量

1.1、创建一个ConfigMap

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: special-config
  namespace: default
data:
  special.how: very
  special.type: charm

1.2、创建一个ConfigMap

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:  
  name: env-config  
  namespace: default
data:  
  log_level: INFO

1.3、Pod引用ConfigMap

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: dapi-test-pod
spec:
  containers:
    - name: test-container
      image: wangyanglinux/myapp:v1
      command: ["/bin/sh","-c","env"]
      env:
        - name: SPECIAL_LEVEL_KEY       # 随便起的名称
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: special-config      # 从那个ConfigMap导入
              key: special.how          # 导入的键名
        - name: SPECIAL_TYPE_KEY
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: special-config
              key: special.type
      envFrom:                          # ENV是从哪里来的，从env-config获取的值
        - configMapRef:
            name: env-config
  restartPolicy: Never
[root@k8s-master01 ~]# kubectl logs dapi-test-pod | grep "SPECIAL"
SPECIAL_TYPE_KEY=charm
SPECIAL_LEVEL_KEY=very

2）用ConfigMap设置命令行参数

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: special-config
  namespace: default
data:
  special.how: very
  special.type: charm

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:  
  name: dapi-test-pod66
spec:  
  containers:
    - name: test-container
      image: wangyanglinux/myapp:v1
      command: ["/bin/sh","-c","echo $(SPECIAL_LEVEL_KEY) $(SPECIAL_TYPE_KEY)"]
      env:
        - name: SPECIAL_LEVEL_KEY
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: special-config
              key: special.how
        - name: SPECIAL_TYPE_KEY
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: special-config
              key: special.type
  restartPolicy: Never
[root@k8s-master01 ~]# kubectl logs dapi-test-pod66 
very charm

3）通过数据卷插件使用ConfigMap

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: special-config
  namespace: default
data:
  special.how: very
  special.type: charm

在数据卷里面使用这个 ConfigMap，有不同的选项。最基本的就是将文件填入数据卷，在这个文件中，键就是文件名，键值就是文件内容

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:  
  name: dapi-test-pod11
spec:
  containers:
    - name: test-container
      image: wangyanglinux/myapp:v1
      command: ["/bin/sh","-c","cat /etc/config/special.how"]
      volumeMounts:  
      - name: config-volume
        mountPath: /etc/config
  volumes:
    - name: config-volume
      configMap:
        name: special-config
  restartPolicy: Never
[root@k8s-master01 ~]# kubectl logs dapi-test-pod11 
very

ConfigMap 的热更新

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:  
  name: log-config  
  namespace: default
data:  
  log_level: INFO
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-nginx
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        run: my-nginx
    spec:
      containers:
      - name: my-nginx
        image: wangyanglinux/myapp:v1
        ports:
        - containerPort: 80
        volumeMounts:
        - name: config-volume
          mountPath: /etc/config
      volumes:
        - name: config-volume
          configMap:           
            name: log-config
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec -it `kubectl get pods -l run=my-nginx -o=name | cut -d "/" -f2` -- cat /etc/config/log_level
INFO

修改ConfigMap

[root@k8s-master01 ~]# kubectl edit configmap log-config 	# 把log_level对应的值修改成DEBUG
修改完成之后大概等待 10 秒钟时间，再次查看环境变量的值
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec -it `kubectl get pods -l run=my-nginx -o=name | cut -d "/" -f2` -- cat /etc/config/log_level		# 可以查看到log_level对应的值已经修改成DEBUG
DEBUG

ConfigMap 更新后滚动更新 Pod

更新 ConfigMap 目前并不会触发相关 Pod 的滚动更新，可以通过修改 pod annotations 的方式强制触发滚动更新

[root@k8s-master01 ~]# kubectl patch deployment my-nginx --patch'{"spec": {"template": {"metadata": {"annotations":{"version/config": "20190411" }}}}}'

这个例子里我们在.spec.template.metadata.annotations中添加version/config，每次通过修改version/config来触发滚动更新

更新 ConfigMap 后：

• 使用该 ConfigMap 挂载的 Env 不会同步更新
• 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

2、Secret

Secret存在的意义

Secret 解决了密码、token、密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

Secret 有三种类型

• Service Account：用来访问 Kubernetes API，由 Kubernetes 自动创建，并且会自动挂载到 Pod 的/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount目录中
• Opaque：base64编码格式的Secret，用来存储密码、密钥等
• kubernetes.io/dockerconfigjson：用来存储私有 docker registry 的认证信息

1、Service Account

Service Account 用来访问 Kubernetes API，由 Kubernetes 自动创建，并且会自动挂载到 Pod的/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount目录中

[root@k8s-master01 ~]# kubectl run nginx --image nginx
deployment "nginx" created
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-7bb7cd8db5-qszf8   1/1       Running   0          13s
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec -it nginx-7bb7cd8db5-qszf8 -- ls /run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount
ca.crt	namespace  token

2、Opaque Secret

1）创建说明

Opaque 类型的数据是一个 map 类型，要求 value 是 base64 编码格式：

[root@k8s-master01 ~]# echo -n "admin" | base64
YWRtaW4=$ 
[root@k8s-master01 ~]# echo -n "1f2d1e2e67df" | base64
MWYyZDFlMmU2N2Rm

secrets.yml

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:  
  name: mysecret
type: Opaque
data:  
  password: MWYyZDFlMmU2N2Rm  
  username: YWRtaW4=

2）使用方式

2.1、将 Secret 挂载到 Volume 中

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:  
  labels:    
    name: seret-test  
  name: seret-test
spec:  
  volumes:  
  - name: secrets    
    secret:      
      secretName: mysecret  
  containers:  
  - image: wangyanglinux/myapp:v1    
    name: db    
    volumeMounts:    
    - name: secrets      
      mountPath: "      
      readOnly: true

2.2、将 Secret 导出到环境变量中

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:  
  name: pod-deployment
spec:  
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
         app: pod-deployment    
    spec:
      containers:
      - name: pod-1
        image: wangyanglinux/myapp:v1
        ports:
        - containerPort: 80
        env:
        - name: TEST_USER
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: mysecret
              key: username
        - name: TEST_PASSWORD
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: mysecret
              key: password

3、kubernetes.io/dockerconfigjson

使用 Kuberctl 创建 docker registry 认证的 secret

kubectl create secret docker-registry myregistrykey --docker-server=DOCKER_REGISTRY_SERVER --docker-username=DOCKER_USER --docker-password=DOCKER_PASSWORD --docker-email=DOCKER_EMAIL
secret "myregistrykey" created.

在创建 Pod 的时候，通过imagePullSecrets来·引用刚创建的 myregistrykey

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: foo
spec:
  containers:
    - name: foo
      image: roc/awangyang:v1
  imagePullSecrets:
    - name: myregistrykey

3、vloume

容器磁盘上的文件的生命周期是短暂的，这就使得在容器中运行重要应用时会出现一些问题。首先，当容器崩溃时，kubelet 会重启它，但是容器中的文件将丢失——容器以干净的状态（镜像最初的状态）重新启动。其次，在Pod中同时运行多个容器时，这些容器之间通常需要共享文件。Kubernetes 中的Volume抽象就很好的解决了这些问题

背景

Kubernetes 中的卷有明确的寿命 —— 与封装它的 Pod 相同。所f以，卷的生命比 Pod 中的所有容器都长，当这个容器重启时数据仍然得以保存。当然，当 Pod 不再存在时，卷也将不复存在。也许更重要的是，Kubernetes支持多种类型的卷，Pod 可以同时使用任意数量的卷

卷的类型

Kubernetes 支持以下类型的卷：

• awsElasticBlockStore azureDisk azureFile cephfs csi
• downwardAPI emptyDir fc flocker gcePersistentDisk gitRepo
• glusterfs hostPath iscsi local nfs persistentVolumeClaim
• projected portworxVolume quobyte rbd scaleIO secret
• storageos vsphereVolume

接下来举例一些常用的：

emptyDir

当 Pod 被分配给节点时，首先创建emptyDir卷，并且只要该 Pod 在该节点上运行，该卷就会存在。正如卷的名字所述，它最初是空的。Pod 中的容器可以读取和写入emptyDir卷中的相同文件，尽管该卷可以挂载到每个容器中的相同或不同路径上。当出于任何原因从节点中删除 Pod 时，emptyDir中的数据将被永久删除

emptyDir的用法有：

• 暂存空间，例如用于基于磁盘的合并排序
• 用作长时间计算崩溃恢复时的检查点
• Web服务器容器提供数据时，保存内容管理器容器提取的文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: k8s.gcr.io/test-webserver
    name: test-container
      volumeMounts:
      - mountPath: /cache
        name: cache-volume
    volumes:
    - name: cache-volume
      emptyDir: {}

hostPath

hostPath卷将主机节点的文件系统中的文件或目录挂载到集群中

hostPath的用途如下：

• 运行需要访问 Docker 内部的容器；使用/var/lib/docker的hostPath
• 在容器中运行 cAdvisor；使用/dev/cgroups的hostPath
• 允许 pod 指定给定的 hostPath 是否应该在 pod 运行之前存在，是否应该创建，以及它应该以什么形式存在

除了所需的path属性之外，用户还可以为hostPath卷指定type

值	行为
	空字符串（默认）用于向后兼容，这意味着在挂载 hostPath 卷之前不会执行任何检查。
DirectoryOrCreate	如果在给定的路径上没有任何东西存在，那么将根据需要在那里创建一个空目录，权限设置为 0755，与 Kubelet 具有相同的组和所有权。
Directory	给定的路径下必须存在目录
FileOrCreate	如果在给定的路径上没有任何东西存在，那么会根据需要创建一个空文件，权限设置为 0644，与 Kubelet 具有相同的组和所有权。
File	给定的路径下必须存在文件
Socket	给定的路径下必须存在 UNIX 套接字
CharDevice	给定的路径下必须存在字符设备
BlockDevice	给定的路径下必须存在块设备

使用这种卷类型是请注意，因为：

• 由于每个节点上的文件都不同，具有相同配置（例如从 podTemplate 创建的）的 pod 在不同节点上的行为可能会有所不同
• 当 Kubernetes 按照计划添加资源感知调度时，将无法考虑hostPath使用的资源
• 在底层主机上创建的文件或目录只能由 root 写入。您需要在特权容器中以 root 身份运行进程，或修改主机上的文件权限以便写入hostPath卷

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: k8s.gcr.io/test-webserver
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /test-pd	# 挂载到容器的这个路径
      name: test-volume		# 引用这个name
  volumes:
  - name: test-volume
    hostPath: 
      # 主机上的目录
      path: /data
      # 指定类型、这个选项是可选的
      type: Directory

4、Persistent Volume（PV、PVC）

概念

PersistentVolume（PV）

是由管理员设置的存储，它是群集的一部分。就像节点是集群中的资源一样，PV 也是集群中的资源。 PV 是Volume 之类的卷插件，但具有独立于使用 PV 的 Pod 的生命周期。此 API 对象包含存储实现的细节，即 NFS、iSCSI 或特定于云供应商的存储系统

PersistentVolumeClaim（PVC）

是用户存储的请求。它与 Pod 相似。Pod 消耗节点资源，PVC 消耗 PV 资源。Pod 可以请求特定级别的资源（CPU 和内存）。声明可以请求特定的大小和访问模式（例如，可以以读/写一次或只读多次模式挂载）

静态pv

集群管理员创建一些 PV。它们带有可供群集用户使用的实际存储的细节。它们存在于 Kubernetes API 中，可用于消费

动态pv

当管理员创建的静态 PV 都不匹配用户的PersistentVolumeClaim时，集群可能会尝试动态地为 PVC 创建卷。此配置基于StorageClasses：PVC 必须请求 [存储类]，并且管理员必须创建并配置该类才能进行动态创建。声明该类为""可以有效地禁用其动态配置

要启用基于存储级别的动态存储配置，集群管理员需要启用 API server 上的DefaultStorageClass[准入控制器]。例如，通过确保DefaultStorageClass位于 API server 组件的--admission-control标志，使用逗号分隔的有序值列表中，可以完成此操作

绑定

master 中的控制环路监视新的 PVC，寻找匹配的 PV（如果可能），并将它们绑定在一起。如果为新的 PVC 动态调配 PV，则该环路将始终将该 PV 绑定到 PVC。否则，用户总会得到他们所请求的存储，但是容量可能超出要求的数量。一旦 PV 和 PVC 绑定后，PersistentVolumeClaim绑定是排他性的，不管它们是如何绑定的。 PVC 跟PV 绑定是一对一的映射

持久化卷声明的保护

PVC 保护的目的是确保由 pod 正在使用的 PVC 不会从系统中移除，因为如果被移除的话可能会导致数据丢失

当启用PVC 保护 alpha 功能时，如果用户删除了一个 pod 正在使用的 PVC，则该 PVC 不会被立即删除。PVC 的删除将被推迟，直到 PVC 不再被任何 pod 使用

持久化卷类型

PersistentVolume类型以插件形式实现。Kubernetes 目前支持以下插件类型：

• GCEPersistentDiskAWSElasticBlockStoreAzureFileAzureDiskFC (Fibre Channel)
• FlexVolumeFlockerNFSiSCSIRBD (Ceph Block Device)CephFS
• Cinder (OpenStack block storage)GlusterfsVsphereVolumeQuobyte Volumes
• HostPath VMware PhotonPortworx VolumesScaleIO VolumesStorageOS

持久卷演示代码：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv0003
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  volumeMode: Filesystem
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
  storageClassName: slow
  mountOptions:
    - hard
    - nfsvers=4.1
  nfs:
    path: /tmp
    server: 172.16.3.226

PV 访问模式

PersistentVolume可以以资源提供者支持的任何方式挂载到主机上。如下表所示，供应商具有不同的功能，每个PV 的访问模式都将被设置为该卷支持的特定模式。例如，NFS 可以支持多个读/写客户端，但特定的 NFS PV 可能以只读方式导出到服务器上。每个 PV 都有一套自己的用来描述特定功能的访问模式

• ReadWriteOnce——该卷可以被单个节点以读/写模式挂载
• ReadOnlyMany——该卷可以被多个节点以只读模式挂载
• ReadWriteMany——该卷可以被多个节点以读/写模式挂载

在命令行中，访问模式缩写为：

• RWO - ReadWriteOnce
• ROX - ReadOnlyMany
• RWX - ReadWriteMany

Volume 插件	ReadWriteOnce	ReadOnlyMany	ReadWriteMany
AWSElasticBlockStore	✓	-	-
AzureFile	✓	✓	✓
AzureDisk	✓	-	-
CephFS	✓	✓	✓
Cinder	✓	-	-
FC	✓	✓	-
FlexVolume	✓	✓	-
Flocker	✓	-	-
GCEPersistentDisk	✓	✓	-
Glusterfs	✓	✓	✓
HostPath	✓	-	-
iSCSI	✓	✓	-
PhotonPersistentDisk	✓	-	-
Quobyte	✓	✓	✓
NFS	✓	✓	✓
RBD	✓	✓	-
VsphereVolume	✓	-	-
PortworxVolume	✓	-	✓
ScaleIO	✓	✓	-

回收策略

• Retain（保留）——手动回收
• Recycle（回收）——基本擦除（rm -rf /thevolume/*）
• Delete（删除）——关联的存储资产（例如 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 和 OpenStack Cinder 卷）将被删除

当前，只有 NFS 和 HostPath 支持回收策略。AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 和 Cinder 卷支持删除策略

状态

卷可以处于以下的某种状态：

• Available（可用）——一块空闲资源还没有被任何声明绑定
• Bound（已绑定）——卷已经被声明绑定
• Released（已释放）——声明被删除，但是资源还未被集群重新声明
• Failed（失败）——该卷的自动回收失败

命令行会显示绑定到 PV 的 PVC 的名称

持久化演示说明–NFS

1）安装NFS服务

[root@k8s-master01 ~]# yum install -y nfs-common nfs-utils  rpcbind
[root@k8s-master01 ~]# mkdir /nfsdata
[root@k8s-master01 ~]# chmod 666 /nfsdata
[root@k8s-master01 ~]# chown nfsnobody /nfsdata
[root@k8s-master01 ~]# cat /etc/exports
/nfsdata *(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync)
[root@k8s-master01 ~]# systemctl start rpcbind
[root@k8s-master01 ~]# systemctl start nfs

2）部署PV

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfspv1
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
  storageClassName: nfs
  nfs:
    path: /data/nfs
    server: 172.16.3.226

3）创建服务并使用PVC

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  serviceName: "nginx"
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: k8s.gcr.io/nginx-slim:0.8
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: ["ReadWriteOnce"]
      storageClassName: "nfs"
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

关于 StatefulSet

• 匹配 Pod name ( 网络标识 ) 的模式为：$ (statefulset名称)-$(序号)，比如上面的示例：web-0，web-1，web-2
• StatefulSet 为每个 Pod 副本创建了一个 DNS 域名，这个域名的格式为： $(podname).(headless servername)，也就意味着服务间是通过Pod域名来通信而非 Pod IP，因为当Pod所在Node发生故障时， Pod 会被飘移到其它 Node 上，Pod IP 会发生变化，但是 Pod 域名不会有变化
• StatefulSet 使用 Headless 服务来控制 Pod 的域名，这个域名的 FQDN 为：$ (servicename).$(namespace).svc.cluster.local，其中，“cluster.local” 指的是集群的域名
• 根据 volumeClaimTemplates，为每个 Pod 创建一个 pvc，pvc 的命名规则匹配模式：(volumeClaimTemplates.name)-(pod_name)，比如上面的 volumeMounts.name=www， Podname=web-[0-2]，因此创建出来的 PVC 是 www-web-0、www-web-1、www-web-2
• 删除 Pod 不会删除其 pvc，手动删除 pvc 将自动释放 pv