K8S配置中心configMap与Secret

在生产环境中经常会遇到需要修改配置文件的情况，传统的修改方式不仅会影响到服务的正常运行，而且操作步骤也很繁琐。为了解决这个问题，kubernetes项目从1.2版本引入了ConfigMap功能，用于将应用的配置信息与程序的分离。这种方式不仅可以实现应用程序被的复用，而且还可以通过不同的配置实现更灵活的功能。在创建容器时，用户可以将应用程序打包为容器镜像后，通过环境变量或者外接挂载文件的方式进行配置注入。ConfigMap && Secret 是K8S中的针对应用的配置中心，它有效的解决了应用挂载的问题，并且支持加密以及热更新等功能，可以说是一个k8s提供的一件非常好用的功能

一、 configMap

1.1 configMap

pod的配置中心，一般主要用于存放配置文件（明文存放）
例如 MySQL的配置文件需要挂载到Pod中，一般就使用configMap

1.2 创建configMap的几种方式

格式：
kubectl create [存储卷] [存储卷名称] .......

1.2.1 方式一：具体文件写入configmap中

# 将当前目录下 nginx.yaml写入到configmap中
root@k8s-master ~]# kubectl create configmap test --from-file=./nginx.yaml 
configmap/test created

# 查看存储卷
[root@k8s-master ~]# kubectl get configmaps 
NAME               DATA   AGE
test               1      10s

# 查看存储卷里面的详细信息 （里面能查看到上面指定加入的内容）
[root@k8s-master ~]# kubectl describe configmaps test
Name:         test
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>

Data
====
nginx.yaml:
----
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    app: web
  name: web
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: web

1.2.2 方式二：将目录写入configmap中

[root@k8s-master ~]# kubectl create configmap  test1 --from-file=./k8spod/ 
configmap/test1 created

# 查看test1存储卷
[root@k8s-master ~]# kubectl get configmaps 
NAME               DATA   AGE
test1              6      10s

# 查看存储卷里面的详细信息 （里面能查看到上面指定加入的k8s目录里的内容）
[root@k8s-master ~]# kubectl describe configmaps test1

1.2.3 方式三：将指定的内容写入到configmap中

[root@k8s-master ~]# kubectl create configmap test3 --from-literal=MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 --from-literal=MYSQL_DATABASES=wordpress
configmap/test3 created
[root@k8s-master ~]# 
[root@k8s-master ~]# 
[root@k8s-master ~]# 
[root@k8s-master ~]# kubectl describe configmaps test3
Name:         test3
Namespace:    default
Labels:       >
Annotations:  >

Data
====
MYSQL_DATABASES:
----
wordpress
MYSQL_ROOT_PASSWORD:
----
123456
Events:  >

1.2.4 方式四： 使用配置清单的方式

[root@k8s-master ~]# vim configmap.yaml

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: test4
data:
   MYSQL_ROOT_PASSWORD: "123456"
   my.cnf: |         # |相当于执行命令时的管道，相当于回车出下面的内容
     [mysqld]
       basedir=/usr/local/mysql
       datadir=/mysql_data
       port=3306
       socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
       character-set-server=utf8.mb4
       log-error=/var/log/mysqld.log

# 应用资源
root@k8s-master ~]# kubectl apply -f configmap.yaml 
configmap/test4 created

[root@k8s-master ~]# kubectl get configmaps 
NAME               DATA   AGE
kube-root-ca.crt   1      18d
test               1      15m
test1              6      10m
test3              2      6m46s
test4              2      7s

# 查看存储卷里的详细信息（能查看到上面加入的内容）
[root@k8s-master ~]# kubectl describe configmaps test4
Name:         test4
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>

Data
====
MYSQL_ROOT_PASSWORD:
----
123456
my.cnf:
----
[mysqld]
  basedir=/usr/local/mysql
  datadir=/mysql_data
  port=3306
  socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
  character-set-server=utf8.mb4
  log-error=/var/log/mysqld.log

Events:  <none>

挂载存储卷会将挂载的目录中的所有文件全部删除，只留下挂载那一个文件

#编写存储卷资源清单
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: mysql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
        - name: mysql
          image: mysql:5.7
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          env:
            - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
              value: "123456"
          volumeMounts:
            - mountPath: /opt/    # 挂载到容器的目录
              name: mysqlcnf           # 指定的是存储卷的名称(即volumes的name)
      volumes:           # 定义的存储卷
        - name: mysqlcnf    # 定义volumes的名称
          configMap:     # 存储卷类型
            name: test4   # 所创建configmap的名称,容器内部文件的名称(与上次外面定义configmap存储卷名称一样，达到挂载的效果)
            items:
              - key: my.cnf      # configmap里面的文件名或者变量名
                path: my.cnf     # configMap挂载到容器中的相对路径(所谓的相对路径指的是指定挂载容器目录的相对路径，在此时即表示/opt/my.cnf)

# 应用资源
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f deployment-configmap.yaml 
deployment.apps/mysql created

# 查看pod运行状态
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
mysql-54ff6465fb-wc9b9   1/1     Running   0          4s
[root@k8s-master ~]# 

# 验证：挂载存储卷会将挂载的目录中的所有文件全部删除
[root@k8s-master ~]# kubectl exec -it mysql-54ff6465fb-wc9b9 -- bash
root@mysql-54ff6465fb-wc9b9:/# cd /opt/
root@mysql-54ff6465fb-wc9b9:/opt# ls
my.cnf
root@mysql-54ff6465fb-wc9b9:/opt# cat my.cnf 
[mysqld]
  basedir=/usr/local/mysql
  datadir=/mysql_data
  port=3306
  socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
  character-set-server=utf8.mb4
  log-error=/var/log/mysqld.log

验证：支持热更新 (可以说成实时更新)

# 修改挂载卷文件内容
[root@k8s-master ~]## kubectl edit configmaps test04
[mysqld]
  basedir=/usr/local/mysql
  datadir=/mysql_data
  port=3306
  socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
  character-set-server=utf8
  log-error=/var/log/mysqld.log
  
  server-id=12345   # 加上这一行

# 进入容器内部(去查看my.cnf文件，即可看到文件内容的增加，即可验证热更新)
[root@master-lm1 k8s]# kubectl exec -it mysql-79696f8d5c-xfrph -- bash
root@mysql-79696f8d5c-xfrph:/# cat /opt/my.cnf
[mysqld]
  basedir=/usr/local/mysql
  datadir=/mysql_data
  port=3306
  socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
  character-set-server=utf8
  log-error=/var/log/mysqld.log
  server-id=12345

configmap的另一种使用方式 (指定环境变量的方式),从configmap中直接加载密码变量

#编写存储卷资源清单
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: mysql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
        - name: mysql
          image: mysql:5.7
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          envFrom:                 # 指定环境变量的方式     
            - configMapRef:         # 将configMap当中的某一项定义成内部的环境变量
                name: test4        # configMap的名称
                optional: true        # 指定是否必须定义configMap
          volumeMounts:
            - mountPath: /opt/    # 挂载到容器的目录
              name: mysqlconf           # 指定的是存储卷的名称(即volumes的name)
      volumes:           # 定义的存储卷
        - name: mysqlconf    # 定义volumes的名称
          configMap:     # 存储卷类型
            name: test4   # 所创建configmap的名称,容器内部文件的名称(与上次外面定义configmap存储卷名称一样，达到挂载的效果)
            items:
              - key: my.cnf      # configmap里面的文件名或者变量名
                path: my.cnf     # configMap挂载到容器中的相对路径(所谓的相对路径指的是指定挂载容器目录的相对路径，在此时即表示/opt/my.cnf)
                
 #应用资源
[root@k8s-master ~]## kubectl apply -f configmap-deployment.yaml 

#查看pod信息
[root@k8s-master ~]## kubectl get pods
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
discuz-cd966b5bc-zvcmc   1/1     Running   0          3h31m
mysql-5db8cd8bc5-w54nf   1/1     Running   0          11s

#进入pod容器内部
[root@k8s-master ~]## kubectl exec -it mysql-5db8cd8bc5-w54nf -- bash

# 查看环境变量
root@mysql-5db8cd8bc5-w54nf:/# printenv
MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456

一旦使用了subPath 虽然文件不会被覆盖，但是configMap的热更新功能将丧失

#编写存储卷资源清单
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: mysql
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
        - name: mysql
          image: mysql:5.7
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          envFrom:                 # 指定环境变量的方式     
            - configMapRef:         # 将configMap当中的某一项定义成内部的环境变量
                name: test4        # configMap的名称
                optional: true        # 指定是否必须定义configMap
          volumeMounts:
            - mountPath: /etc/mysql/conf.d/my.cnf    # 挂载到容器的目录,普通文件的绝对路径(必须是文件的绝对路径)
              name: mysqlconf           # 指定的是存储卷的名称(即volumes的name)
              subPath: my.cnf   # 指定容器内部的相对路径
      volumes:           # 定义的存储卷
        - name: mysqlconf     # 定义volumes的名称
          configMap:     # 存储卷类型
            name: test4   # 所创建configmap的名称,容器内部文件的名称(与上次外面定义configmap存储卷名称一样，达到挂载的效果)
            items:
              - key: my.cnf      # configmap里面的文件名或者变量名
                path: my.cnf    
                
                
# 应用资源
[root@k8s-master ~]# # kubectl apply -f configmap-deployment.yaml 
deployment.apps/mysql created

#查看pod运行详细信息
[root@k8s-master ~]# # kubectl get pods
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
mysql-58d4bf5d86-klgrr   1/1     Running   0          10s


# 进入到pod容器内部
[root@k8s-master ~]# # kubectl exec -it mysql-58d4bf5d86-klgrr  -- bash

# 查看文件没有被覆盖（验证完成）
root@mysql-58d4bf5d86-klgrr:/#  ls /etc/mysql/conf.d
docker.cnf  my.cnf  mysql.cnf  mysqldump.cnf

二、Secret

在kubernetes中，还存在一种和configmap非常类似的对象，成为secret对象，它主要用于存储敏感信息，例如：密码、密钥、证书等等。
也叫加密的配置中心，Secret中的配置文件全部使用base64加密过后的内容
Secret加密数据库密码，在外面看是加密的，进入容器内部查看就是解密的了(安全性有限,相对安全)

① Service Account：用来访问Kubbernetes，由Kubernetes自动创建，并且会自动挂载到pod的/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount目录中。主要用来存放证书、Token(比如：~/.ssh/id_rsa文件里)
② Opaque ：base64编码格式的Secret。主要用来存储用户名密码等安全性较高的数据
③ kubernetes.io/dockerconfigjson/ DockerLogin：主要用来存放docker仓库登录信息
④ TLS:主要用来存放证书（Nginx的证书 ```c

[root@k8s-master ~]# echo -n "123456" | base64
MTIzNDU2

#编写资源配置清单
[root@k8s-master ~]# cat secret.yaml 
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: test
data:
  MYSQL_ROOT_PASSWORD: MTIzNDU2 # 加密过后的密码

# 应用资源
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f secret.yaml 
secret/test created

[root@k8s-master ~]# kubectl get secrets 
NAME                  TYPE                                  DATA   AGE
default-token-czh6g   kubernetes.io/service-account-token   3      18d
test                  Opaque                                1      11s

# 查看存储卷详细信息(密码为字节格式)
[root@k8s-master ~]# kubectl describe secrets test
Name:         test
Namespace:    default
Labels:       >
Annotations:  >

Type:  Opaque

Data
====
MYSQL_ROOT_PASSWORD:  6 bytes

secret的使用
第一种使用类型(Opaque类型) (定义环境变量的方式)

# 编写资源配置清单
[root@k8s-master ~]# vim secret-deployment.yaml

kind: Secret
apiVersion: v1
metadata:
  name: test
data:
  MYSQL_ROOT_PASSWORD: MTIzNDU2   # 这里指定加密过后的密码
---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: secret
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: secret
  template:
    metadata:
      labels:
        app: secret
    spec:
      containers:
        - name: mysql
          image: mysql:5.7
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          envFrom:                  # 指定环境变量
            - secretRef:           # 将secret当中的某一项定义成内部的环境变量
                name: test          # secret的名称
                optional: true      # 指定是否必须定义
                
# 应用资源
[root@k8s-master ~]#  kubectl apply -f secret-deployment.yaml 
secret/test unchanged

# 查看pod运行详情
[root@k8s-master ~]#  kubectl get pods
secret-54c5965b4d-r827x   1/1     Running   0          9s

# 进入pod容器内部
[root@k8s-master ~]#  kubectl exec -it secret-54c5965b4d-r827x -- bash

# 查看环境变量（里面包含数据库的密码）
root@secret-54c5965b4d-r827x:/# printenv
MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456

第二种方式：（密码可以当存储卷挂载文件当中）

# 编写资源配置清单
[root@master-lm1 k8s]# vim secret-deployment.yaml 
kind: Secret
apiVersion: v1
metadata:
  name: test
data:
  MYSQL_ROOT_PASSWORD: MTIzNDU2   # 这里指定加密过后的密码
---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: secret
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: secret
  template:
    metadata:
      labels:
        app: secret
    spec:
      containers:
        - name: mysql
          image: mysql:5.7
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          envFrom:
            - secretRef:
                name: test
                optional: true
          volumeMounts:           # 下面定义挂载信息
            - mountPath: /opt/     # 需要挂载到容器的目录
              name: test     # 这个名字是使用下面存储卷的名字，不是secretName的名字
      volumes:               # 定义的存储卷
        - name: test         # 定义存储卷的名字
          secret:              # 指定secret存储卷
            secretName: test  # 定义secret的名字
            optional: true    # 指定是否必须定义
      
      
 # 应用资源
[root@k8s-master ~]#  kubectl apply -f secret-deployment.yaml 
secret/test created

# 查看pod运行详情
[root@k8s-master ~]#  kubectl get pods
secret-8cb97c4fb-x555q   1/1     Running   0          13s

# 进入pods容器内部
[root@k8s-master ~]#  kubectl exec -it secret-8cb97c4fb-x555q -- bash

# 也能查看到数据库的密码
root@secret-8cb97c4fb-x555q:/# cd /opt
root@secret-8cb97c4fb-x555q:/opt# ls
MYSQL_ROOT_PASSWORD
root@secret-8cb97c4fb-x555q:/opt# cat MYSQL_ROOT_PASSWORD 
123456

从私有harbor仓库中拉取镜像

1.从宿主机master上docker login到私有仓库，输入用户名密码，会在当前节点生成/root/.docker/config.json文件

2.创建secret

kubectl create secret docker-registry harbor  \
--namespace=default \
--from-file=.dockerconfigjson=/root/.docker/config.json \
--docker-server=harbor.bertwu.online \
--docker-username=admin \
--docker-password=Harbor12345 

其中harbor为创建出的secrets名，可修改
–name-space 指定项目名称空间
–from-file指定宿主机的config.json路径
–docker-server填写第一步中指定的仓库地址
–docker-username指定用户名
–docker-password指定密码
–docker-email 可选

3.创建资源清单

root@k8s-master ~]# cat tomcat.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: tomcat
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: tomcat
  template:
    metadata:
      labels:
        app: tomcat
    spec:
      imagePullSecrets:
        - name: harbor # 指定自己创建的secret
      containers:
        - name: tomcat
          image: harbor.bertwu.online/beijing/tomcat:latest
          imagePullPolicy: IfNotPresent

4.应用资源

[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f tomcat.yaml 
deployment.apps/tomcat created

#查看资源
[root@k8s-master ~]# kubectl get pods
NAME                      READY   STATUS              RESTARTS   AGE
tomcat-799bd68685-ncbf5   0/1     ContainerCreating   0          5s
[root@k8s-master ~]# kubectl get pods
NAME                      READY   STATUS              RESTARTS   AGE
tomcat-799bd68685-ncbf5   0/1     ContainerCreating   0          15s
[root@k8s-master ~]# kubectl get pods
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
tomcat-799bd68685-ncbf5   1/1     Running   0          88s

Service Account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。

# 容器内存放证书的目录
/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount

# 查看secret存储卷的帮助信息
[root@master-lm1 k8s]# kubectl create secret -h