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導(dǎo)言：在 Kubernetes 中，ConfigMap 是允許管理員將配置組件與鏡像內(nèi)容解耦，使容器化應(yīng)用程序產(chǎn)生可移植性的一種資源。ConfigMap 可以與 Kubernetes Pod 一起使用，用于動態(tài)添加或更改容器中的使用文件。本文將闡述 Kubernetes ConfigMap 如何利用動態(tài)應(yīng)用程序的方法來解決輕量級文件服務(wù)器部署到 Kubernetes 集群中的問題。

ConfigMap 概覽

生產(chǎn)環(huán)境中很多應(yīng)用程序的配置可能需要通過配置文件、命令行參數(shù)和環(huán)境變量的組合來完成。這些配置應(yīng)該從鏡像中解耦，通過這種方式來保持容器化應(yīng)用程序的可移植性。在 Kubernetes 1.2 版本以后，研發(fā)人員引入 ConfigMap 來處理這種類型的配置數(shù)據(jù)。

簡單來說，ConfigMap 是容器的配置管理。在容器運行時，ConfigMap 把配置文件、命令行參數(shù)、環(huán)境變量、端口號和其他配置組件綁定到 Pod 的容器和系統(tǒng)組件上，同時將應(yīng)用的代碼和配置區(qū)分開。從數(shù)據(jù)角度來看，ConfigMap 的類型只是鍵值對。從應(yīng)用角度來看，管理員可以從不同角度來配置它。

在 Pod 中使用 ConfigMap 大致有以下三種方式：

將 ConfigMap 中的數(shù)據(jù)設(shè)置為環(huán)境變量；
將 ConfigMap 中的數(shù)據(jù)設(shè)置為命令行參數(shù)；
將 ConfigMap 作為文件或目錄掛載。
另外，由于應(yīng)用會從環(huán)境變量和包含配置數(shù)據(jù)的文件中讀取配置信息，所以 ConfigMap 是可以支持這兩種讀取方式的。

創(chuàng)配置 ConfigMap 的注意事項

眾所周知，ConfigMap 與 Secret 很相似。但是，ConfigMap 主要用來存儲和共享非敏感、未加密的配置信息。Secret 是用來存儲敏感信息（例如：密碼）。除了這個大家都了解的注意事項外，在配置 ConfigMap 時還要注意以下 4 點：

ConfigMap 必須在被 Pod 使用之前創(chuàng)建；
Pod 只能使用在同一 Namespace 中的 ConfigMap；
ConfigMap 大小的配額是一個已經(jīng)設(shè)置好的功能；
Kubelet 只支持 API 服務(wù)器中的 Pod 使用 ConfigMap。
注：API 服務(wù)器中的 Pod 包括用 Kubectl 創(chuàng)建的 Pod、間接通過 replication controller 創(chuàng)建的 Pod，不包括通過 Kubelet 的 –manifest-url 標(biāo)志創(chuàng)建的 Pod，也不包括從它的 REST API 創(chuàng)建的 Pod。

ConfigMap 用于動態(tài)應(yīng)用程序的實踐

需要解決的問題

作為 Kubernetes 安裝程序的一部分，很多人希望可以將輕量級文件服務(wù)器部署到 Kubernetes 集群中以此處理默認（root - path）入口請求。并且，我認為如果我們可以編輯 index.html 和 CSS 文件而不必重新部署應(yīng)用程序。

為了解決這個用例，我們決定構(gòu)建一個 Golang 應(yīng)用程序，將其部分文件系統(tǒng)映射到 Kubernetes ConfigMap 資源中。

Golang Fileserver

文件服務(wù)器應(yīng)用程序的設(shè)計非常簡單，它僅用于提供靜態(tài)內(nèi)容。這種方式可以幫助 Kubernetes 用戶使用入口功能。

package main
import (
“l(fā)og”
“net/http”
)
func main() {
fs := http.FileServer(http.Dir(“html”))
http.Handle(“/”, fs)
log.Println(“Listening…”)
http.ListenAndServe(“:8080”, nil)
}

應(yīng)用程序使用以下 Dockerfile 內(nèi)容構(gòu)建容器鏡像。它是一個兩階段的 Dockerfile，首先在 Alpine 容器中執(zhí)行 Golang 構(gòu)建，然后將已編譯的二進制和空 helm 目錄復(fù)制到最終的 scratch-based 鏡像上。

# build stage  
FROM golang:alpine AS builder  
WORKDIR /usr/local/go/src  
COPY  main.go .  
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o main .  


# final stage  
FROM scratch  
WORKDIR /  
COPY --from=builder /usr/local/go/src/main main  
COPY html html  
EXPOSE 8080  
ENTRYPOINT ["/main"]

在 Golang 應(yīng)用程序中使用 scratch 容器來部署 Golang 容器是一種更安全、更輕量級的方法。

部署和運行

我使用 make 來自動化 Docker 操作。以下是此應(yīng)用程序的 Makefile 。

VERSION？= 0.0.1   
NAME？=“ingress-default”   
AUTHOR？=“Jimmy Ray”   
PORT_EXT？= 8080   
PORT_INT？= 8080    
NO_CACHE？= true   


.PHONY：build run stop clean   


build：   
docker build -f scratch.dockerfile.-t $（NAME）\：$（VERSION） -  no-cache = $（NO_CACHE）


run：   docker   
run --name $（NAME）-d -p $（PORT_EXT）：$（PORT_INT）$（NAME） \：$（VERSION）&& docker ps -a --format“{{.ID}} \ t {{.Names}}”| grep $（NAME）   


stop：   
docker rm $$（docker stop $$（docker ps） -a -q --filter“ancestor = $（NAME）：$（VERSION）” -  format =“{{.ID}}”））   

clean：   
@rm -f main   

DEFAULT：build

我們可以使用 make 消除重復(fù)任務(wù)之間的可變性。有了上述的 Makefile，在將測試的應(yīng)用程序部署到 Kubernetes 之前，我們可以在 Docker 中構(gòu)建和運行應(yīng)用程序。

配置 Kubernetes

對于此解決方案，我們需要配置 Kubernetes Namespace、ConfigMap、Deployment、Service 和 Ingress。我們通過使用 kubectl apply -f 的方法來完成此操作（這是對 Kubernetes 集群資源應(yīng)用更改的聲明式方法）。

下面是我們將 munge 的 Kubernetes 資源的 YAML 文件。

apiVersion: v1  
kind: Namespace  
metadata:  
  name: ingress-default 
  labels:  
    app: ingress-default  
---  
kind: ConfigMap  
apiVersion: v1  
metadata:  
  name: ingress-default-static-files  
  namespace: ingress-default   
  labels:  
    app: ingress-default   
data:  
  index.html: |  
    <!doctype html>  
    <html>  
      <head>  
        <meta charset="utf-8">  
        <title>Cluster Ingress Index</title>  
        <link rel="stylesheet" href="main.css">  
      </head>  
      <body>  
        <table class="class1">  
          <tr>  
            <td class="class2">Kubernetes Platform</td>  
          </tr>  
          <tr>  
            <td class="class1">  
              <table class="class3">  
                <tr><td><h1>Cluster Ingress Index</h1></td></tr>  
              </table>  
            </td>  
          </tr>  
          <tr>  
            <td>  
              <table class="class3">  
                <tr>  
                <td>  
                   <h2>The following are links to this cluster's ingress resources:</h2>  
                  </td>  
                </tr>  
                <tr>  
                <td class="class4">  
                    <a href="https://<ROOT_INGRESS_PATH>" target="_blank">Root Ingress</a><br/>  
                    <a href="https://<OTHER_INGRESS_PATH>" target="_blank">Other Ingress</a><br/>   
                 </td>  
               </tr>  
              </table>  
            </td>  
          </tr>  
         </table>  
      </body>  
    </html>  
  main.css: |  
    body {  
      background-color: rgb(224,224,224);  
      font-family: Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif;  
      font-size: 100%;  
    }  
    .class1 {  
  ... 
    }  
    .class2 {  
  ... 
    }  
    .class3 {  
  ... 
    }  
    .class4 {  
     ...
    }   
---  
apiVersion: apps/v1  
kind: Deployment  
metadata:  
  labels:  
    app: ingress-default   
  name: ingress-default  
  namespace: ingress-default 
spec:  
  selector:  
    matchLabels:  
      app: ingress-default  
  replicas: 1  
  template:  
    metadata:  
      labels:  
        app: ingress-default    
      name: ingress-default  
    spec:  
      containers:  
        - name: ingress-default  
          image: <IMAGE_REGISTRY_REPO_TAG>  
          imagePullPolicy: Always  
          resources:  
            limits:  
              cpu: 100m  
              memory: 10Mi  
            requests:  
              cpu: 100m  
              memory: 10Mi  
          volumeMounts:  
            - readOnly: true  
              mountPath: html  
              name: html-files  
      volumes:  
        - name: html-files  
          configMap:  
            name: ingress-default-static-files  
---  
kind: Service  
apiVersion: v1  
metadata:  
  name: ingress-default  
  namespace: ingress-default  
  labels:  
    app: ingress-default  
spec:  
  selector:  
    app: ingress-default  
  ports:  
  - name: http  
    protocol: TCP  
    port: 80  
    targetPort: 8080  
---  
apiVersion: extensions/v1beta1  
kind: Ingress  
metadata:  
  name: default-ingress  
  namespace: ingress-default  
  annotations:   
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /  
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx"    
  labels:  
    app: ingress-default  
spec:  
  rules:  
  - http:  
      paths:  
      - path: /  
        backend:  
          serviceName: ingress-default  
          servicePort: 80

正如在 YAML 中的：

ingress-default-static-files

我們可以知道，ConfigMap 包含index.html 和 main.css 文件的內(nèi)容。通過編輯或替換此 ConfigMap，我們可以更改在 Golang 文件服務(wù)器應(yīng)用程序中的文件。

使用 ConfigMap 作為卷

在 Docker 和 Kubernetes 的中，卷用于解決兩個問題：

需要持久化的文件系統(tǒng)；
需要在容器之間共享的文件系統(tǒng)。
現(xiàn)在，我們將已部署在容器中的卷映射到 ConfigMap 資源中。在下面的代碼段中，被配置的 html-files 卷可能被 Pod 中的所有容器使用。

卷會將數(shù)據(jù)配置映射到 ConfigMap 中的 ingress-default-static-files 上。

...volumes:  
     - name: html-files  
       configMap:  
         name: ingress-default-static-files…

在 Pod 級別配置卷后，我們將配置的卷裝入容器中。將此卷的掛載映射到在 Pod 中配置的 html-files 卷上。通過此映射，應(yīng)用程序容器現(xiàn)在可以訪問 ConfigMap 中的兩個文件：html/index.html 和 html/mian.css。

...volumeMounts:  
     - readOnly: true  
       mountPath: html  
       name: html-files

當(dāng)在 Kubernetes 集群中啟動 Golang 應(yīng)用程序時，ingress-default 會在 NGINX 入口控制器中配置上游規(guī)則。生成的路徑將通過 NGINX 入口控制器將集群邊緣連接到ingress-default 服務(wù)上。此服務(wù)指向 Golang 文件服務(wù)的 app Pod 中。在運行時，它為 ingress 控制器的根路徑上的默認 Web 應(yīng)用程序提供服務(wù)。如果需要更改此網(wǎng)頁，我們只需要 edit/replace ConfigMap。

結(jié)語

容器編排的一個關(guān)鍵好處是，它承諾消除多個容器工作負載所需的“無差異的繁重工作”。通過使用 Kubernetes 聲明性配置功能（如 ConfigMap），可以提高應(yīng)用程序部署和更改集群狀態(tài)的效率與速度。我們通過將 ConfigMap 資源作為已安裝的卷，使用正在運行的容器，可以從容器中抽象配置和內(nèi)容，減少對鏡像重構(gòu)和重新部署容器的需求。

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K8S容器編排之ConfigMap 用于動態(tài)應(yīng)用程序的實踐

K8S容器編排之ConfigMap 用于動態(tài)應(yīng)用程序的實踐

ConfigMap 概覽

在 Pod 中使用 ConfigMap 大致有以下三種方式：

創(chuàng)配置 ConfigMap 的注意事項

ConfigMap 用于動態(tài)應(yīng)用程序的實踐

需要解決的問題

部署和運行

配置 Kubernetes

使用 ConfigMap 作為卷

結(jié)語

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ConfigMap 概覽

在 Pod 中使用 ConfigMap 大致有以下三種方式：

創(chuàng)配置 ConfigMap 的注意事項

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需要解決的問題

部署和運行

配置 Kubernetes

使用 ConfigMap 作為卷

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