k8s管理机密信息（12）

一、启动应用安全信息的保护

1、Secret介绍

　　应用启动过程中可能需要一些敏感信息，比如访问数据库的用户名密码或者秘钥。将这些信息直接保存在容器镜像中显然不妥，Kubernetes 提供的解决方案是 Secret。

　　Secret 会以密文的方式存储数据，避免了直接在配置文件中保存敏感信息。Secret 会以 Volume 的形式被 mount 到 Pod，容器可通过文件的方式使用 Secret 中的敏感数据；此外，容器也可以环境变量的方式使用这些数据。

　　Secret 可通过命令行或 YAML 创建。比如希望 Secret 中包含如下信息：

　　　　1）用户名 admin
　　　　2）密码 123456

2、创建 Secret

　　有四种方法创建 Secret：

（1）通过 --from-literal：

[root@ren7 ~]# kubectl create secret generic mysecret --from-literal=username=admin --from-literal=password=123
secret/mysecret created
[root@ren7 ~]# kubectl get secret
NAME                  TYPE                                  DATA   AGE
default-token-qvqql   kubernetes.io/service-account-token   3      4d23h
mysecret              Opaque                                2      9s
[root@ren7 ~]# kubectl get secret mysecret
NAME       TYPE     DATA   AGE
mysecret   Opaque   2      25s

　　每个 --from-literal 对应一个信息条目。

（2）通过 --from-file：

echo -n admin > ./username
echo -n 123456 > ./password
kubectl create secret generic mysecret --from-file=./username --from-file=./password

　　每个文件内容对应一个信息条目。

（3）通过 --from-env-file：

cat << EOF > env.txt
username=admin
password=123456
EOF
kubectl create secret generic mysecret --from-env-file=env.txt

　　文件 env.txt 中每行 Key=Value 对应一个信息条目。

（4）通过 YAML 配置文件：

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysecret
data:
  username: YWRtaW4=
  password: MTIzNDU2

　　文件中的敏感数据必须是通过 base64 编码后的结果。（-n 不换行）

[root@ren7 ~]# echo -n admin | base64
YWRtaW4=
[root@ren7 ~]# echo -n 123456 | base64
MTIzNDU2

　　执行 kubectl apply 创建 Secret：

[root@ren7 yaml]# kubectl apply -f secret.yml
secret/mysecret created
[root@ren7 yaml]# kubectl get secret mysecret
NAME       TYPE     DATA   AGE
mysecret   Opaque   2      17s

　　显示有两个数据条目，kubectl describe secret 查看条目的 Key：

[root@ren7 yaml]# kubectl describe secret mysecret
Name:         mysecret
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:
Type:         Opaque

Data
====
password:  6 bytes
username:  5 bytes

　　如果还想查看 Value，可以用 kubectl edit secret mysecret

[root@ren7 yaml]# kubectl describe secret mysecret
Name:         mysecret
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:
Type:         Opaque

Data
====
password:  6 bytes
username:  5 bytes
[root@ren7 yaml]# kubectl edit secret mysecret

# Please edit the object below. Lines beginning with a '#' will be ignored,
# and an empty file will abort the edit. If an error occurs while saving this file will be
# reopened with the relevant failures.
#
apiVersion: v1
data:
  password: MTIzNDU2
  username: YWRtaW4=
kind: Secret
metadata:
  annotations:
    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
      {"apiVersion":"v1","data":{"password":"MTIzNDU2","username":"YWRtaW4="},"kind":"Secret","metadata":{"annotations":{},"name":"mysecret","namespace":"default"}}
  creationTimestamp: "2019-10-28T11:06:44Z"
  name: mysecret
  namespace: default
  resourceVersion: "206718"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/secrets/mysecret
  uid: 070c7284-f973-11e9-8d3b-000c297d011c
type: Opaque

　　然后通过 base64 将 Value 反编码：

[root@ren7 ~]# echo -n YWRtaW4= | base64 --decode
admin[root@ren7 ~]#
[root@ren7 ~]# echo -n MTIzNDU2 | base64 --decode
123456[root@ren7 ~]# 

二、secret在pod中的应用

1、volume 方式使用 Secret

　　Pod 可以通过 Volume 或者环境变量的方式使用 Secret，先学习 Volume 方式。

（1）Pod 的配置文件如下所示：

[root@ren7 yaml]# cat pod2.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
    - name: mypod
      image: reg.yunwei.com/learn/busybox:latest
      args:
      - /bin/sh
      - -c
      - sleep 10; touch /tmp/healthy; sleep 30000
      volumeMounts:
      - mountPath: "/etc/foo"
        name: foo
        readOnly: true
  volumes:
    - name: foo
      secret:
        secretName: mysecret

　　① 定义 volume foo，来源为 secret mysecret
　　② 将 foo mount 到容器路径 /etc/foo，可指定读写权限为 readOnly

　　创建 Pod 并在容器中读取 Secret：

[root@ren7 yaml]# kubectl get secret
NAME                  TYPE                                  DATA   AGE
default-token-qvqql   kubernetes.io/service-account-token   3      4d23h
[root@ren7 yaml]# kubectl create secret generic mysecret --from-literal=username=admin --from-literal=password=123
secret/mysecret created
[root@ren7 yaml]# kubectl get secret
NAME                  TYPE                                  DATA   AGE
default-token-qvqql   kubernetes.io/service-account-token   3      4d23h
mysecret              Opaque                                2      2s
[root@ren7 yaml]# kubectl apply -f pod2.yaml
pod/mypod created
[root@ren7 yaml]#
[root@ren7 yaml]# kubectl exec -it mypod sh
/ #
/ # ls /etc/foo
password  username
/ #  cat /etc/foo/password
123/ #
/ # cat /etc/foo/username
admin/ #
/ # exit

　　可以看到，Kubernetes 会在指定的路径 /etc/foo 下为每条敏感数据创建一个文件，文件名就是数据条目的 Key，这里是 /etc/foo/username 和 /etc/foo/password，Value 则以明文存放在文件中。

（2）我们也可以自定义存放数据的文件名，比如将配置文件改为：

[root@ren7 yaml]# cat pod4.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod2
spec:
  containers:
    - name: mypod2
      image: reg.yunwei.com/learn/busybox:latest
      args:
      - /bin/sh
      - -c
      - sleep 10; touch /tmp/healthy; sleep 30000
      volumeMounts:
      - mountPath: "/etc/foo"
        name: foo
        readOnly: true
  volumes:
    - name: foo
      secret:
        secretName: mysecret
        items:
        - key: username
          path: my-group/my-username
        - key: password
          path: my-group/my-password

　　这时数据将分别存放在 /etc/foo/my-group/my-username 和 /etc/foo/my-group/my-password 中。

　　以 Volume 方式使用的 Secret 支持动态更新：Secret 更新后，容器中的数据也会更新。

　　将 password 更新为 abcdef，base64 编码为 YWJjZGVm

[root@ren7 ~]# echo -n abcdef |base64
YWJjZGVm

　　更新 Secret。

[root@ren7 yaml]# cat secret.yml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysecret
data:
  username: YWRtaW4=
  password: YWJjZGVm

[root@ren7 yaml]# kubectl apply -f secret.yml
secret/mysecret configured

　　几秒钟或，新的 password 会同步到容器。

[root@ren7 yaml]# kubectl exec -it mypod sh
/ # cat /etc/foo/password
abcdef/ #
/ # cat /etc/foo/username
admin/ #
/ # exit
[root@ren7 yaml]# kubectl exec -it mypod2 /bin/sh
/ #
/ # cd /etc/foo/
/etc/foo # ls
my-group
/etc/foo # cat my-group/my-username
admin/etc/foo #
/etc/foo # cat my-group/my-password
abcdef/etc/foo #
/etc/foo # exit

2、环境变量方式使用 Secret

　　通过 Volume 使用 Secret，容器必须从文件读取数据，会稍显麻烦，Kubernetes 还支持通过环境变量使用 Secret。

　　Pod 配置文件示例如下：

[root@ren7 yaml]# cat pod3.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod3
spec:
  containers:
    - name: mypod3
      image: reg.yunwei.com/learn/busybox:latest
      args:
      - /bin/sh
      - -c
      - sleep 10; touch /tmp/healthy; sleep 30000
      env:
      - name: SECRET_USERNAME
        valueFrom:
          secretKeyRef:
            name: mysecret
            key: username
      - name: SECRET_PASSWORD
        valueFrom:
          secretKeyRef:
            name: mysecret
            key: password

　　创建 Pod 并读取 Secret。

[root@ren7 yaml]# kubectl apply -f pod3.yml
pod/mypod3 created
[root@ren7 yaml]# kubectl exec -it mypod3 /bin/sh
/ #
/ # ls /etc/foo
ls: /etc/foo: No such file or directory
/ # echo $SECRET_USERNAME
admin
/ # echo $SECRET_PASSWORD
abcdef
/ # exit

　　通过环境变量 SECRET_USERNAME 和 SECRET_PASSWORD 成功读取到 Secret 的数据。

　　需要注意的是，环境变量读取 Secret 很方便，但无法支撑 Secret 动态更新。

　　Secret 可以为 Pod 提供密码、Token、私钥等敏感数据。