k8s存储介绍（一）configmap

发布于：2025-03-25 ⋅ 阅读:(31) ⋅ 点赞:(0)

一、config介绍

1. ConfigMap 的核心概念

1.1 什么是 ConfigMap？

ConfigMap 是 Kubernetes 中用于存储非敏感配置数据的资源对象。它可以将配置信息（如环境变量、配置文件、命令行参数等）与应用程序代码分离，从而实现配置的集中管理和动态更新。

  • ConfigMap 是键值对（key-value）的集合。

  • ConfigMap 可以存储纯文本、JSON、XML、YAML 等格式的数据。

  • ConfigMap 是命名空间（Namespace）级别的资源，只能在同一个命名空间内使用。

1.2 ConfigMap 的特点

  • 非敏感数据：ConfigMap 不适合存储敏感信息（如密码、密钥等），敏感数据应使用 Secret。

  • 动态更新：ConfigMap 的数据可以动态更新，但更新后需要重启 Pod 或使用其他机制使配置生效。

  • 多种使用方式：可以通过环境变量、配置文件挂载、命令行参数等方式将 ConfigMap 注入到 Pod 中。

2. ConfigMap 的使用场景

2.1 环境变量注入

将 ConfigMap 中的数据作为环境变量注入到容器中，适用于需要动态配置的环境变量。

2.2 配置文件挂载

将 ConfigMap 中的数据挂载为容器内的配置文件，适用于需要加载外部配置文件的应用程序。

2.3 命令行参数

将 ConfigMap 中的数据作为容器的启动参数，适用于需要动态调整启动参数的场景。

2.4 统一管理配置

集中管理多个应用的配置，便于维护和更新。

3. 创建 ConfigMap

3.1 通过 YAML 文件创建

以下是一个 ConfigMap 的 YAML 示例：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: app-config
  namespace: default
data:
  # 键值对
  log.level: "info"
  app.name: "my-app"
  
  # 配置文件
  app.properties: |
    server.port=8080
    db.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
    db.username=admin

3.2 通过命令行创建

可以通过 kubectl create configmap 命令创建 ConfigMap。

因为是yaml文件，这里使用kubectl   create -f 创建

从键值对创建：
kubectl create configmap app-config --from-literal=log.level=info --from-literal=app.name=my-app
从文件创建：
kubectl create configmap app-config --from-file=app.properties=path/to/app.properties
从目录创建：
kubectl create configmap app-config --from-file=path/to/config/dir

4. 使用 ConfigMap

4.1 作为环境变量注入

将 ConfigMap 中的数据作为环境变量注入到 Pod 中。

示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: busybox
    env:
    - name: LOG_LEVEL
      valueFrom:
        configMapKeyRef:
          name: app-config
          key: log.level
    - name: APP_NAME
      valueFrom:
        configMapKeyRef:
          name: app-config
          key: app.name

说明：

  • LOG_LEVEL 和 APP_NAME 是从 ConfigMap 中提取的环境变量。

  • 如果 ConfigMap 中的键不存在，Pod 将无法启动。

4.2 作为配置文件挂载

将 ConfigMap 中的数据挂载为容器内的配置文件。

示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: busybox
    volumeMounts:
    - name: config-volume
      mountPath: /etc/config
  volumes:
  - name: config-volume
    configMap:
      name: app-config
      items:
      - key: app.properties
        path: app.properties

说明：

  • ConfigMap 中的 app.properties 文件会被挂载到容器的 /etc/config/app.properties 路径。

  • 如果 ConfigMap 更新，挂载的文件也会自动更新（可能需要几分钟）。

  • 进入容器查看

可以发现其中内容

4.3 作为命令行参数

将 ConfigMap 中的数据作为容器的启动参数。

示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: busybox
    command: ["/bin/sh", "-c", "echo $(LOG_LEVEL) $(APP_NAME)"]
    env:
    - name: LOG_LEVEL
      valueFrom:
        configMapKeyRef:
          name: app-config
          key: log.level
    - name: APP_NAME
      valueFrom:
        configMapKeyRef:
          name: app-config
          key: app.name

说明：

  • 通过环境变量将 ConfigMap 的值传递给容器的启动命令。

启动后查看log，可发现打印的内容

5. 注意事项

5.1 大小限制

  • ConfigMap 的大小限制为 1MB。如果需要存储更大的配置文件，可以考虑将文件存储在外部存储系统中，或者将文件拆分为多个 ConfigMap。

5.2 更新与重启

  • 如果 ConfigMap 是通过环境变量注入的，更新 ConfigMap 后需要重启 Pod 才能使新配置生效。

  • 如果 ConfigMap 是通过文件挂载的，更新 ConfigMap 后，文件会自动更新，但应用程序可能需要重新加载配置文件。

5.3 敏感数据

  • ConfigMap 不适合存储敏感数据（如密码、密钥等），应使用 Secret。

5.4 命名空间

  • ConfigMap 是命名空间级别的资源，确保在正确的命名空间中创建和使用。

6. 综合示例

场景描述

假设我们有一个应用程序，需要以下配置：

  • 环境变量：LOG_LEVEL=info、APP_NAME=my-app

  • 配置文件：app.properties，内容如下：

    server.port=8080
db.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
db.username=admin

实现步骤

1. 创建 ConfigMap
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: app-config
data:
  log.level: "info"
  app.name: "my-app"
  app.properties: |
    server.port=8080
    db.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
    db.username=admin
2. 创建 Pod
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod4
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: busybox
    command: ["sh", "-c", "while true; do sleep 3600; done"]
    env:
    - name: LOG_LEVEL
      valueFrom:
        configMapKeyRef:
          name: app-config
          key: log.level
    - name: APP_NAME
      valueFrom:
        configMapKeyRef:
          name: app-config
          key: app.name
    volumeMounts:
    - name: config-volume
      mountPath: /etc/config
  volumes:
  - name: config-volume
    configMap:
      name: app-config
      items:
      - key: app.properties
        path: app.properties
3. 验证

  • 进入 Pod 查看环境变量：

    kubectl exec -it my-pod -- env | grep LOG_LEVEL
kubectl exec -it my-pod -- env | grep APP_NAME

二、configmap热更新

1. ConfigMap 热更新的原理

1.1 什么是热更新？

热更新是指在不重启 Pod 的情况下，动态更新应用程序的配置。对于 ConfigMap 来说，如果将其挂载为文件（Volume），Kubernetes 会自动更新文件内容，但应用程序需要支持重新加载配置文件才能生效。

1.2 热更新的限制

  • 环境变量：如果 ConfigMap 是通过环境变量注入的，更新 ConfigMap 后需要重启 Pod 才能使新配置生效。

  • 文件挂载：如果 ConfigMap 是通过文件挂载的，Kubernetes 会自动更新文件内容，但应用程序需要支持重新加载配置文件（如通过 SIGHUP 信号或定期检查文件变化）。

2. 热更新示例

2.1 场景描述

假设我们有一个应用程序，使用 ConfigMap 挂载的配置文件 app.properties，内容如下：

properties

server.port=8080
app.name=my-app

我们希望在不重启 Pod 的情况下，动态更新 app.properties 文件的内容。

2.2 实现步骤

1. 创建 ConfigMap
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: app-config
data:
  app.properties: |
    server.port=8080
    app.name=my-app

通过以下命令创建 ConfigMap：

kubectl apply -f app-config.yaml
2. 创建 Pod
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: busybox
    args:
    - /bin/sh
    - -c
    - |
      while true; do
        echo "Current config:"
        cat /etc/config/app.properties
        sleep 10
      done
    volumeMounts:
    - name: config-volume
      mountPath: /etc/config
  volumes:
  - name: config-volume
    configMap:
      name: app-config

通过以下命令创建 Pod：

kubectl apply -f my-pod.yaml
3. 验证初始配置

进入 Pod 查看挂载的配置文件：

kubectl exec -it my-pod -- cat /etc/config/app.properties

输出应为：

4. 更新 ConfigMap

修改 app-config.yaml，更新 app.properties 的内容：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: app-config
data:
  app.properties: |
    server.port=8081
    app.name=my-app-v2

通过以下命令修改 ConfigMap：

5. 观察热更新

Kubernetes 会自动更新 Pod 中挂载的配置文件。可以通过以下命令观察文件内容的变化：

kubectl logs my-pod -f

输出示例：

可以看到，配置文件的内容已经更新，而 Pod 并未重启。

3. 注意事项

3.1 更新延迟

ConfigMap 的更新可能会有一定的延迟（通常为几秒到几分钟），具体取决于 Kubernetes 的配置和集群状态。

3.2 应用程序支持

热更新需要应用程序支持动态加载配置文件，否则即使文件更新了，应用程序也不会生效。

3.3 文件权限

挂载的 ConfigMap 文件默认是只读的，应用程序不能修改这些文件。

4. 总结

通过 ConfigMap 的热更新机制，可以在不重启 Pod 的情况下动态更新应用程序的配置。关键在于：

  1. 将 ConfigMap 挂载为文件（Volume）。

  2. 应用程序需要支持动态加载配置文件。

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