适合 Kubernetes 初学者的一些实战练习 (五)

作者：Jerry Wang

2022 年 4 月 07 日
本文字数：2290 字
阅读完需：约 8 分钟

本实战练习系列的前四篇文章：

本文继续我们的 Kubernetes 实战练习之旅。

练习 1 - 将 configmap 通过环境变量注入到 pod 里

在 Kubernetes 官网里，曾经提到 Kubernetes 里的一个最佳实践(Best Practice)就是把应用代码同配置信息分开，一种方式就是使用 Kubernetes 1.2 里引入的 configmap 概念。

configmap 实际上就是一系列键值对，存储于 etcd 里。etcd 的官网有这样一句话：

etcd is a distributed key-value store designed to reliably and quickly preserve and provide access to critical data.

etcd 是一个高性能的分布式键值对存储库，用于存储和访问关键数据。

使用下面的命令行创建一个 Kubernetes config map：

kubectl create configmap test-config --from-literal=test.type=unit --from-literal=test.exec=always

创建一个名为 test-config的键值对，key 为 test.type，值为 unit，key 为 test.exec, 值为 always.

下面我打算创建一个 pod，消费这个名为 test-config 的 configmap.

创建一个内容如下的 yaml 文件：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test-configmap
spec:
containers:
- name: test-container
image: alpine:3.8
command: [ "/bin/sh", "-c", "env" ]
env:
- name: TEST_TYPE
valueFrom:
configMapKeyRef:
name: test-config
key: test.type
- name: TEST_EXEC
valueFrom:
configMapKeyRef:
name: test-config
key: test.exec
restartPolicy: Never

复制代码

这个 yaml 文件定义的 pod 基于 docker 镜像 alpine，执行 shell 命令 /bin/sh -c env 查看环境变量。在 env 区域，我给该 pod 注入一个名为 TEST_TYPE 的环境变量，值从 configMap 键值对的键名称为 test.type 的值中取。

kubectl create -f 创建这个 pod：

使用命令 kubectl logs test-configmap 查看这个 pod 运行生成的日志，发现输出的环境变量列表中，出现了 TEST_TYPE=unit，这个 TEST_TYPE 是我在 yaml 文件里注入的环境变量名称，而 unit 就来自 configmap 里 test-config 的值 unit.

练习 2 - 通过一个基于 PostgreSQL 的具体例子学习 Kubernetes Stateful Set

Stateful Set 是 Kubernetes 1.9 版本新引入的一个概念，用于管理有状态的应用。

Kubernetes StatefulSet 由以下几个部分组成：

用于定义网络标志(DNS domain)的 Headless Service
用于创建 PersistentVolumes 的 volumeClaimTemplates
定义具体应用的 StatefulSet

下面是一个实际应用中的 StatefulSet 的 yaml 文件：

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: ads-db-statefulset
labels:
component: ads
module: db
spec:
serviceName: ads-db-service
replicas: 1
selector:
matchLabels:
component: ads
module: db
template:
metadata:
labels:
component: ads
module: db
spec:
volumes:
- name: init
secret:
secretName: ads-db-secret
items:
- key: initdb.sql
path: initdb.sql
containers:
- name: ads-db-pod
image: postgres:9.6
ports:
- containerPort: 5432
name: ads-db-port
volumeMounts:
- name: ads-db-volume
mountPath: /var/lib/postgresql/data/
- name: init
mountPath: /docker-entrypoint-initdb.d/
env:
- name: PGDATA
valueFrom:
configMapKeyRef:
name: ads-db-configmap
key: pgdata_value
- name: POSTGRES_PASSWORD
valueFrom:
secretKeyRef:
name: ads-db-secret
key: postgres_password_value
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: ads-db-volume
labels:
component: ads
module: db
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
resources:
requests:
storage: 1Gi

复制代码

使用 kubectl get statefulset 查看生成的 statefulset:

生成的 headless service：

生成的 pod：

当我把 statefulset yaml 文件里的 replicas 从 1 改成 3 之后，果然观察到有两个新的 pod 正在启动，并且名称满足命名规范<stateful set name >-X.

使用 kubectl describe 查看创建的 statefulset 明细：

statefulSet 自动创建的 persistentVolumeClaim：

使用下面的命令登录到 statefulset 提供的 PostgreSQL 服务器上：

kubectl run tester -it --rm --image=postgres:9.6 --env="PGCONNECT_TIMEOUT=5" --command -- bash

看到 root$ 之后，说明我们已经连接上 pod 了。使用如下命令行连接 PostgreSQL 服务器：

psql -h ads-db-statefulset-0.ads-db-service -p 5432 -U adsuser -W ads

当然如果不用命令行，也可以使用 pgadmin，以图形化界面连接 statefulSet 里的 postgreSQL 服务器：

sudo apt install pgadmin3

进行端口转发，这样我们可以使用 localhost:5432 进行连接：

kubectl port-forward ads-db-statefulset-0 5432:5432

也能成功连接：

总结

本文介绍了如何将 ConfigMap 通过环境变量的方式注入到 Kubernetes Pod 之中，这也是 Kubernetes 官方推荐的应用代码同配置信息分离的最佳实践思路，在实际项目中的体现。本文第二部分通过将 PostgreSQL 服务器实例运行在 Stateful Set 上的例子，介绍了 Kubernetes Stateful Set 在实际项目中的一个应用场景。

本系列前四篇文章可以通过下面的链接获得：

本实战练习系列的前四篇文章：