Kubernetes 漫游：理解 ConfigMap

安装说明

通过 docker desktop 可以安装适用于单机和开发环境单机版的 K8S，如果 docker desktop 无法启动 Kubernates 通过以下方式解决：

一：添加国内镜像源

为 Docker 的 daemon.json 添加配置：

{
  "registry-mirrors": [
    "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
    "https://registry.docker-cn.com"
  ]
}

二：通过脚本下载 Kubernetrs 所需要的镜像

在 GitHub 中的 k8s-for-docker-desktop 项目中下载 Kubernetes 版本对应的分支，然后执行脚本即可，启动完成后，验证 K8S 集群状态：

$ kubectl cluster-info
$ kubectl get nodes
$ kubectl describe node

理解 Pod

先通过一个简单的示例理解 Pod，Pod 是 Kubernetes 中的基本部署单元，这里看看如何用 Pod 创建一个 nginx 服务。

使用 kubectl 命令部署一个 nginx 的服务：

$ kubectl create deployment nginx-arm --image=nginx

创建部署后，您可以使用以下命令检查 Pod 的状态：

$ kubectl get pods

这将列出所有 Pod，您可以查看 nginx-arm 部署创建的 Pod 的状态。

如果 Pod 状态不是 Running，您可以使用以下命令查看日志，以帮助诊断问题：

$ kubectl logs [POD_NAME]

将 [POD_NAME] 替换为您的 Pod 名称。

如果您想让 nginx 服务可以从集群外部访问，您可以创建一个服务来暴露它：

$ kubectl expose deployment nginx-arm --port=80 --type=LoadBalancer

这将创建一个负载均衡器，将流量转发到 nginx Pod 的 80 端口。

最后请求服务，进行验证：

$ curl 127.0.0.1:80

响应 Welcome to nginx! 代表服务访问完成。

理解 ConfigMap

ConfigMap 是 Kubernetes 中的一个 API 对象，主要用于存储非机密性的键值对数据。因为 Kubernetes 的理念是推崇应用程序和配置分离，所以你可以使用 ConfigMap 将配置信息从应用程序代码中分离出来，使得容器化应用程序的配置更加灵活和可管理。

创建

你可以通过一下命令从指定的 *.yaml 文件里面创建一个 ConfigMap，示例：

$ kubectl create configmap envoy-config --from-file=envoy.yaml

以上命令创建一个名称为 envoy-config 的 ConfigMap 对象，创建后，它可以用于配置 Kubernetes 中的容器化应用，可以将这个 ConfigMap 挂载到 Pod 中，使得 Pod 内的应用能够读取并使用 envoy.yaml 文件中定义的配置。

查看

在当前命名空间中列出所有 ConfigMap，您可以使用：

$ kubectl get configmap

这将显示所有 ConfigMap 的基本信息：

NAME               DATA   AGE
envoy-config       1      47h

要获取特定 ConfigMap 的详细信息，可以使用：

$ kubectl describe configmap [CONFIGMAP_NAME]

使用

启动一个 Envoy Deployment 并且使用刚才创建的 ConfigMap 对象：

$ kubectl create -f envoy-deploy.yaml
$ kubectl expose deploy envoy --selector run=envoy --port=10000 --type=NodePort

在 envoy-deploy.yaml 的 spec 中是这样引用外部的配置文件的

spec:
  containers:
  - image: envoyproxy/envoy-dev
    name: envoy
    volumeMounts:
    - name: envoy-config
      mountPath: "/etc/envoy"
      readOnly: true
  volumes:
  - name: envoy-config
    configMap:
      name: envoy-config

以上配置在 volumeMounts 中定义了卷的挂载名称和挂载目录，并且设置为只读。在 volumes 中可以看到卷的来源是名称为 envoy-config 的 ConfigMap ，就是我们刚才创建的对象。

然后，可以使用以下命令，调整刚才创建 Pod 的数量：

kubectl scale deploy envoy --replicas=3

通过 kubectl get pods 可以确认：

NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
envoy-747c876c74-lss78   1/1     Running   1          13h
envoy-747c876c74-tmklv   1/1     Running   0          8h
envoy-747c876c74-vdh99   1/1     Running   0          8h

环境变量

使用 --from-env-file 选项参数，可以创建特别用于环境变量配置示例：

$ kubectl create configmap game-env-config --from-env-file=game.properties

使用 -o yaml 参数可以指定 configMap 对象输出格式为 YAML 示例：

$ kubectl get configmap -oyaml [CONFIGMAP_NAME]

命令行键值对

使用 --from-literal 参数可以直接在命令行中定义键值对的 ConfigMap：

$ kubectl create configmap special-config --from-literal=special.how=very --from-literal=special.type=charm

这里的 ConfigMap 创建了两个键值对：special.how=very 和 special.type=charm。你可以用上面的命令打印它。

引用配置

和其他 ConfigMap 对象一样，可以在部署对象引用赋值 Pod 的环境变量，Deploymen 配置：

# ......
spec:
  containers:
    - name: test-container
      image: nginx
      #command: [ "/bin/sh", "-c", "env" ]
      env:
        # Define the environment variable
        - name: SPECIAL_LEVEL_KEY
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              # The ConfigMap containing the value you want to assign to SPECIAL_LEVEL_KEY
              name: special-config
              # Specify the key associated with the value
              key: special.how

说明：以上 Pod 通过 configMapKeyRef 引用 special-config 中键为 special.how 的值，并将其赋给了名为 SPECIAL_LEVEL_KEY 的环境变量。

验证：可以先创建部署，然后通过 env 命令打印环境变量查看 Pod 的加载情况：

# create  deployment
$ kubectl create -f downward-api-pod.yaml
# check pod
$ kubectl exec downward-api-pod -- env | grep "SPECIAL_LEVEL_KEY"

输出结果：

# output
SPECIAL_LEVEL_KEY=very

挂载

在 Deploymen 配置中也可以声明 volume 以挂载的方式访问 ConfigMap 对象，示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: configmap-volume-pod
spec:
  containers:
    - name: test-container
      image: k8s.gcr.io/busybox
      command: [ "/bin/sh", "-c", "ls /etc/config/" ]
      volumeMounts:
      - name: config-volume
        mountPath: /etc/config
  volumes:
    - name: config-volume
      configMap:
        # Provide the name of the ConfigMap containing the files you want
        # to add to the container
        name: special-config

说明：

• volumeMounts 定义容器内的卷挂载点，引用的卷名称是 config-volume，指定路径是 /etc/confg
• volumes 定义卷的名称。指明这个卷来源 ConfigMap，通过 name 指定 special-config 的 ConfigMap 内容会将被映射到卷中

验证：参考上面的方式，在创建部署后，通过 env 命令查看 Pod 环境变量即可。

就绪探针

Readiness Probe（就绪探针）是用来检测容器是否已经启动并且准备好被使用的机制。主要用于提高系统的可靠性和稳定性。

基本定义探针配置示例：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    run: centos
  name: centos
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      run: centos
  template:
    metadata:
      labels:
        run: centos
    spec:
      containers:
      - command:
        - tail
        - -f
        - /dev/null
        image: centos
        name: centos
        readinessProbe:
          exec:
            command:
            - cat
            - /tmp/healthy
          initialDelaySeconds: 5
          periodSeconds: 5

说明：这个 Deployment 配置了一个就绪探针，这个探针是执行的命令是 cat /tmp/healthy。如果该命令成功执行（返回状态码 0），则认为容器就绪。

• readinessProbe：定义了就绪探针（Readiness Probe）
• exec：定义通过指定执行命令来检查就绪状态，command 是具体执行的命令。
• initialDelaySeconds：容器启动后 5 秒开始执行就绪探针。
• periodSeconds：每 5 秒执行一次就绪探针。

启动 Pod 验证：

$ kubectl create -f centos-readiness.yaml

启动后发现该 Pod 迟迟无法 READY ：

NAME                      READY   STATUS             RESTARTS   AGE
centos-54bc4f8766-m54hd   0/1     Running            0          4m21s

原因在于就绪探针的作用，想要 Pod 进入就绪状态，可以进入容器进行操作：

# Enter Pod
$ kubectl exec -it [POD_NAME] -- /bin/bash
# Create a file
$ echo "0" > /tmp/healthy
$ cat /tmp/healthy		# # output 0

添加探针检查的文件，返回正常的状态码，然后再查看 Pod：

$ kubectl get po

输出：

NAME                      READY   STATUS             RESTARTS   AGE
centos-54bc4f8766-m54hd   1/1     Running            0          5m24s

可以看到刚才的 Pod 已经进入 READY 状态。