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通过文件将 Pod 信息呈现给容器

此页面描述 Pod 如何使用 downwardAPI 把自己的信息呈现给 Pod 中运行的容器。 downwardAPI 卷可以呈现 Pod 和容器的字段。

在 Kubernetes 中,有两种方式可以将 Pod 和容器字段呈现给运行中的容器:

这两种呈现 Pod 和容器字段的方式都称为 downward API

准备开始

你必须拥有一个 Kubernetes 的集群,且必须配置 kubectl 命令行工具让其与你的集群通信。 建议运行本教程的集群至少有两个节点,且这两个节点不能作为控制平面主机。 如果你还没有集群,你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群,或者你可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一:

存储 Pod 字段

在这部分的练习中,你将创建一个包含一个容器的 Pod,并将 Pod 级别的字段作为文件投射到正在运行的容器中。 Pod 的清单如下:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kubernetes-downwardapi-volume-example
  labels:
    zone: us-est-coast
    cluster: test-cluster1
    rack: rack-22
  annotations:
    build: two
    builder: john-doe
spec:
  containers:
    - name: client-container
      image: registry.k8s.io/busybox
      command: ["sh", "-c"]
      args:
      - while true; do
          if [[ -e /etc/podinfo/labels ]]; then
            echo -en '\n\n'; cat /etc/podinfo/labels; fi;
          if [[ -e /etc/podinfo/annotations ]]; then
            echo -en '\n\n'; cat /etc/podinfo/annotations; fi;
          sleep 5;
        done;
      volumeMounts:
        - name: podinfo
          mountPath: /etc/podinfo
  volumes:
    - name: podinfo
      downwardAPI:
        items:
          - path: "labels"
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.labels
          - path: "annotations"
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.annotations

在 Pod 清单中,你可以看到 Pod 有一个 downwardAPI 类型的卷,并且挂载到容器中的 /etc/podinfo 目录。

查看 downwardAPI 下面的 items 数组。 数组的每个元素定义一个 downwardAPI 卷。 第一个元素指示 Pod 的 metadata.labels 字段的值保存在名为 labels 的文件中。 第二个元素指示 Pod 的 annotations 字段的值保存在名为 annotations 的文件中。

创建 Pod:

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/inject/dapi-volume.yaml

验证 Pod 中的容器运行正常:

kubectl get pods

查看容器的日志:

kubectl logs kubernetes-downwardapi-volume-example

输出显示 labels 文件和 annotations 文件的内容:

cluster="test-cluster1"
rack="rack-22"
zone="us-est-coast"

build="two"
builder="john-doe"

进入 Pod 中运行的容器,打开一个 Shell:

kubectl exec -it kubernetes-downwardapi-volume-example -- sh

在该 Shell中,查看 labels 文件:

/# cat /etc/podinfo/labels

输出显示 Pod 的所有标签都已写入 labels 文件:

cluster="test-cluster1"
rack="rack-22"
zone="us-est-coast"

同样,查看 annotations 文件:

/# cat /etc/podinfo/annotations

查看 /etc/podinfo 目录下的文件:

/# ls -laR /etc/podinfo

在输出中可以看到,labelsannotations 文件都在一个临时子目录中。 在这个例子中,这个临时子目录为 ..2982_06_02_21_47_53.299460680。 在 /etc/podinfo 目录中,..data 是指向该临时子目录的符号链接。 另外在 /etc/podinfo 目录中,labelsannotations 也是符号链接。

drwxr-xr-x  ... Feb 6 21:47 ..2982_06_02_21_47_53.299460680
lrwxrwxrwx  ... Feb 6 21:47 ..data -> ..2982_06_02_21_47_53.299460680
lrwxrwxrwx  ... Feb 6 21:47 annotations -> ..data/annotations
lrwxrwxrwx  ... Feb 6 21:47 labels -> ..data/labels

/etc/..2982_06_02_21_47_53.299460680:
total 8
-rw-r--r--  ... Feb  6 21:47 annotations
-rw-r--r--  ... Feb  6 21:47 labels

用符号链接可实现元数据的动态原子性刷新;更新将写入一个新的临时目录, 然后通过使用 rename(2) 完成 ..data 符号链接的原子性更新。

退出 Shell:

/# exit

存储容器字段

前面的练习中,你使用 downward API 使 Pod 级别的字段可以被 Pod 内正在运行的容器访问。 接下来这个练习,你将只传递由 Pod 定义的部分的字段到 Pod 内正在运行的容器中, 但这些字段取自特定容器而不是整个 Pod。 下面是一个同样只有一个容器的 Pod 的清单:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kubernetes-downwardapi-volume-example-2
spec:
  containers:
    - name: client-container
      image: registry.k8s.io/busybox:1.24
      command: ["sh", "-c"]
      args:
      - while true; do
          echo -en '\n';
          if [[ -e /etc/podinfo/cpu_limit ]]; then
            echo -en '\n'; cat /etc/podinfo/cpu_limit; fi;
          if [[ -e /etc/podinfo/cpu_request ]]; then
            echo -en '\n'; cat /etc/podinfo/cpu_request; fi;
          if [[ -e /etc/podinfo/mem_limit ]]; then
            echo -en '\n'; cat /etc/podinfo/mem_limit; fi;
          if [[ -e /etc/podinfo/mem_request ]]; then
            echo -en '\n'; cat /etc/podinfo/mem_request; fi;
          sleep 5;
        done;
      resources:
        requests:
          memory: "32Mi"
          cpu: "125m"
        limits:
          memory: "64Mi"
          cpu: "250m"
      volumeMounts:
        - name: podinfo
          mountPath: /etc/podinfo
  volumes:
    - name: podinfo
      downwardAPI:
        items:
          - path: "cpu_limit"
            resourceFieldRef:
              containerName: client-container
              resource: limits.cpu
              divisor: 1m
          - path: "cpu_request"
            resourceFieldRef:
              containerName: client-container
              resource: requests.cpu
              divisor: 1m
          - path: "mem_limit"
            resourceFieldRef:
              containerName: client-container
              resource: limits.memory
              divisor: 1Mi
          - path: "mem_request"
            resourceFieldRef:
              containerName: client-container
              resource: requests.memory
              divisor: 1Mi

在这个清单中,你可以看到 Pod 有一个 downwardAPI, 并且这个卷会挂载到 Pod 内的单个容器的 /etc/podinfo 目录。

查看 downwardAPI 下面的 items 数组。 数组的每个元素定义一个 downwardAPI 卷。

第一个元素指定在名为 client-container 的容器中, 以 1m 所指定格式的 limits.cpu 字段的值应推送到名为 cpu_limit 的文件中。 divisor 字段是可选的,默认值为 1。1 的除数表示 CPU 资源的核数或内存资源的字节数。

创建 Pod:

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/inject/dapi-volume-resources.yaml

打开一个 Shell,进入 Pod 中运行的容器:

kubectl exec -it kubernetes-downwardapi-volume-example-2 -- sh

在 Shell 中,查看 cpu_limit 文件:

# 在容器内的 Shell 中运行
cat /etc/podinfo/cpu_limit

你可以使用同样的命令查看 cpu_requestmem_limitmem_request 文件。

投射键名到指定路径并且指定文件权限

你可以将键名投射到指定路径并且指定每个文件的访问权限。 更多信息,请参阅 Secret

接下来

  • 参阅 Pod spec API 的定义,其中包括了容器(Pod 的一部分)的定义。
  • 参阅你可以使用 downward API 公开的可用字段列表。

阅读旧版的 API 参考中关于卷的内容:

  • 参阅 Volume API 定义,该 API 在 Pod 中定义通用卷以供容器访问。
  • 参阅 DownwardAPIVolumeSource API 定义,该 API 定义包含 Downward API 信息的卷。
  • 参阅 DownwardAPIVolumeFile API 定义,该 API 包含对对象或资源字段的引用,用于在 Downward API 卷中填充文件。
  • 参阅 ResourceFieldSelector API 定义,该 API 指定容器资源及其输出格式。