通过文件将 Pod 信息呈现给容器

通过文件将 Pod 信息呈现给容器

此页面描述 Pod 如何使用 downwardAPI 卷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：

环境变量
本页面所述的卷文件

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，同时你必须配置 kubectl 命令行工具与你的集群通信。建议在至少有两个不作为控制平面主机的节点的集群上运行本教程。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：

pods/inject/dapi-volume.yaml

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。

说明：

本示例中的字段是 Pod 字段，不是 Pod 中容器的字段。

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，labels 和 annotations 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，labels 和 annotations 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。

说明：

如果容器以 subPath 卷挂载方式来使用 Downward API，则该容器无法收到更新事件。

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：

pods/inject/dapi-volume-resources.yaml

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 卷，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_request、mem_limit 和 mem_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。