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配置

1: 通过 ConfigMap 更新配置
2: 使用 ConfigMap 来配置 Redis
3: 在 Kubernetes 节点上配置交换内存
4: 使用边车（Sidecar）容器

1 - 通过 ConfigMap 更新配置

本页提供了通过 ConfigMap 更新 Pod 中配置信息的分步示例，本教程的前置任务是配置 Pod 以使用 ConfigMap。在本教程结束时，你将了解如何变更运行中应用的配置。本教程以 alpine 和 nginx 镜像为例。

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：

你需要有 curl 命令行工具，用于从终端或命令行界面发出 HTTP 请求。如果你没有 curl，可以安装此工具。请查阅你本地操作系统的文档。

教程目标

通过作为卷挂载的 ConfigMap 更新配置
通过 ConfigMap 更新 Pod 的环境变量
在多容器 Pod 中通过 ConfigMap 更新配置
在包含边车容器的 Pod 中通过 ConfigMap 更新配置

通过作为卷挂载的 ConfigMap 更新配置

使用 kubectl create configmap 命令基于字面值创建一个 ConfigMap：

kubectl create configmap sport --from-literal=sport=football

下面是一个 Deployment 清单示例，其中 ConfigMap sport 作为卷挂载到 Pod 的唯一容器中。

deployments/deployment-with-configmap-as-volume.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: configmap-volume
  labels:
    app.kubernetes.io/name: configmap-volume
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: configmap-volume
  template:
    metadata:
      labels:
        app.kubernetes.io/name: configmap-volume
    spec:
      containers:
        - name: alpine
          image: alpine:3
          command:
            - /bin/sh
            - -c
            - while true; do echo "$(date) My preferred sport is $(cat /etc/config/sport)";
              sleep 10; done;
          ports:
            - containerPort: 80
          volumeMounts:
            - name: config-volume
              mountPath: /etc/config
      volumes:
        - name: config-volume
          configMap:
            name: sport

创建此 Deployment：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/deployments/deployment-with-configmap-as-volume.yaml

检查此 Deployment 的 Pod 以确保它们已就绪（通过选择算符进行匹配）：

kubectl get pods --selector=app.kubernetes.io/name=configmap-volume

你应该会看到类似以下的输出：

NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
configmap-volume-6b976dfdcf-qxvbm   1/1     Running   0          72s
configmap-volume-6b976dfdcf-skpvm   1/1     Running   0          72s
configmap-volume-6b976dfdcf-tbc6r   1/1     Running   0          72s

在运行这些 Pod 之一的每个节点上，kubelet 获取该 ConfigMap 的数据，并将其转换为本地卷中的文件。然后，kubelet 按照 Pod 模板中指定的方式将该卷挂载到容器中。在该容器中运行的代码从文件中加载信息，并使用它将报告打印到标准输出。你可以通过查看该 Deployment 中其中一个 Pod 的日志来检查此报告：

# 选择一个属于该 Deployment 的 Pod，并查看其日志
kubectl logs deployments/configmap-volume

你应该会看到类似以下的输出：

Found 3 pods, using pod/configmap-volume-76d9c5678f-x5rgj
Thu Jan  4 14:06:46 UTC 2024 My preferred sport is football
Thu Jan  4 14:06:56 UTC 2024 My preferred sport is football
Thu Jan  4 14:07:06 UTC 2024 My preferred sport is football
Thu Jan  4 14:07:16 UTC 2024 My preferred sport is football
Thu Jan  4 14:07:26 UTC 2024 My preferred sport is football

编辑 ConfigMap：

kubectl edit configmap sport

在出现的编辑器中，将键 sport 的值从 football 变更为 cricket。保存你的变更。kubectl 工具会相应地更新 ConfigMap（如果报错，请重试）。

以下是你编辑后该清单可能的样子：

apiVersion: v1
data:
  sport: cricket
kind: ConfigMap
# 你可以保留现有的 metadata 不变。
# 你将看到的值与本例的值不会完全一样。
metadata:
  creationTimestamp: "2024-01-04T14:05:06Z"
  name: sport
  namespace: default
  resourceVersion: "1743935"
  uid: 024ee001-fe72-487e-872e-34d6464a8a23

你应该会看到以下输出：

configmap/sport edited

查看属于此 Deployment 的 Pod 之一的日志（并跟踪最新写入的条目）：

kubectl logs deployments/configmap-volume --follow

几秒钟后，你应该会看到日志输出中的如下变化：

Thu Jan  4 14:11:36 UTC 2024 My preferred sport is football
Thu Jan  4 14:11:46 UTC 2024 My preferred sport is football
Thu Jan  4 14:11:56 UTC 2024 My preferred sport is football
Thu Jan  4 14:12:06 UTC 2024 My preferred sport is cricket
Thu Jan  4 14:12:16 UTC 2024 My preferred sport is cricket

当你有一个 ConfigMap 通过 configMap 卷或 projected 卷映射到运行中的 Pod，并且你更新了该 ConfigMap 时，运行中的 Pod 几乎会立即更新。但是，你的应用只有在编写为轮询变更或监视文件更新时才能看到变更。启动时一次性加载其配置的应用将不会注意到变更。

说明：

从更新 ConfigMap 的那一刻到将新的键投射到 Pod 的那一刻，整个延迟可能与 kubelet 同步周期相同。另请参阅挂载的 ConfigMap 会被自动更新。

通过 ConfigMap 更新 Pod 的环境变量

使用 kubectl create configmap 命令基于字面值创建一个 ConfigMap：

kubectl create configmap fruits --from-literal=fruits=apples

下面是一个 Deployment 清单的示例，包含一个通过 ConfigMap fruits 配置的环境变量。

deployments/deployment-with-configmap-as-envvar.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: configmap-env-var
  labels:
    app.kubernetes.io/name: configmap-env-var
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: configmap-env-var
  template:
    metadata:
      labels:
        app.kubernetes.io/name: configmap-env-var
    spec:
      containers:
        - name: alpine
          image: alpine:3
          env:
            - name: FRUITS
              valueFrom:
                configMapKeyRef:
                  key: fruits
                  name: fruits
          command:
            - /bin/sh
            - -c
            - while true; do echo "$(date) The basket is full of $FRUITS";
                sleep 10; done;
          ports:
            - containerPort: 80

创建此 Deployment：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/deployments/deployment-with-configmap-as-envvar.yaml

检查此 Deployment 的 Pod 以确保它们已就绪（通过选择算符进行匹配）：

kubectl get pods --selector=app.kubernetes.io/name=configmap-env-var

你应该会看到类似以下的输出：

NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
configmap-env-var-59cfc64f7d-74d7z   1/1     Running   0          46s
configmap-env-var-59cfc64f7d-c4wmj   1/1     Running   0          46s
configmap-env-var-59cfc64f7d-dpr98   1/1     Running   0          46s

ConfigMap 中的键值对被配置为 Pod 容器中的环境变量。通过查看属于该 Deployment 的某个 Pod 的日志来检查这一点。

kubectl logs deployment/configmap-env-var

你应该会看到类似以下的输出：

Found 3 pods, using pod/configmap-env-var-7c994f7769-l74nq
Thu Jan  4 16:07:06 UTC 2024 The basket is full of apples
Thu Jan  4 16:07:16 UTC 2024 The basket is full of apples
Thu Jan  4 16:07:26 UTC 2024 The basket is full of apples

编辑 ConfigMap：

kubectl edit configmap fruits

在出现的编辑器中，将键 fruits 的值从 apples 变更为 mangoes。保存你的变更。kubectl 工具会相应地更新 ConfigMap（如果报错，请重试）。

以下是你编辑后该清单可能的样子：

apiVersion: v1
data:
  fruits: mangoes
kind: ConfigMap
# 你可以保留现有的 metadata 不变。
# 你将看到的值与本例的值不会完全一样。
metadata:
  creationTimestamp: "2024-01-04T16:04:19Z"
  name: fruits
  namespace: default
  resourceVersion: "1749472"

你应该看到以下输出：

configmap/fruits edited

查看此 Deployment 的日志，并观察几秒钟的输出：

# 如上所述，输出不会有变化
kubectl logs deployments/configmap-env-var --follow

请注意，即使你编辑了 ConfigMap，输出仍然没有变化：

Thu Jan  4 16:12:56 UTC 2024 The basket is full of apples
Thu Jan  4 16:13:06 UTC 2024 The basket is full of apples
Thu Jan  4 16:13:16 UTC 2024 The basket is full of apples
Thu Jan  4 16:13:26 UTC 2024 The basket is full of apples

说明：

尽管 ConfigMap 中的键的取值已经变更，Pod 中的环境变量仍然显示先前的值。这是因为当源数据变更时，在 Pod 内运行的进程的环境变量不会被更新；如果你想强制更新，需要让 Kubernetes 替换现有的 Pod。新 Pod 将使用更新的信息来运行。

你可以触发该替换。使用 kubectl rollout 为 Deployment 执行上线操作：

# 触发上线操作
kubectl rollout restart deployment configmap-env-var

# 等待上线操作完成
kubectl rollout status deployment configmap-env-var --watch=true

接下来，检查 Deployment：

kubectl get deployment configmap-env-var

你应该会看到类似以下的输出：

NAME                READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
configmap-env-var   3/3     3            3           12m

检查 Pod：

kubectl get pods --selector=app.kubernetes.io/name=configmap-env-var

上线操作会导致 Kubernetes 为 Deployment 新建一个 ReplicaSet；这意味着现有的 Pod 最终会终止，并创建新的 Pod。几秒钟后，你应该会看到类似以下的输出：

NAME                                 READY   STATUS        RESTARTS   AGE
configmap-env-var-6d94d89bf5-2ph2l   1/1     Running       0          13s
configmap-env-var-6d94d89bf5-74twx   1/1     Running       0          8s
configmap-env-var-6d94d89bf5-d5vx8   1/1     Running       0          11s

说明：

请等待旧的 Pod 完全终止后再进行下一步。

查看此 Deployment 中某个 Pod 的日志：

# 选择属于 Deployment 的一个 Pod，并查看其日志
kubectl logs deployment/configmap-env-var

你应该会看到类似以下的输出：

Found 3 pods, using pod/configmap-env-var-6d9ff89fb6-bzcf6
Thu Jan  4 16:30:35 UTC 2024 The basket is full of mangoes
Thu Jan  4 16:30:45 UTC 2024 The basket is full of mangoes
Thu Jan  4 16:30:55 UTC 2024 The basket is full of mangoes

这个场景演示了在 Pod 中如何更新从 ConfigMap 派生的环境变量。ConfigMap 值的变更在随后的上线操作期间被应用到 Pod。如果 Pod 由于其他原因（例如 Deployment 扩容）被创建，那么新 Pod 也会使用最新的配置值；如果你不触发上线操作，你可能会发现你的应用在运行过程中混用了新旧环境变量值。

在多容器 Pod 中通过 ConfigMap 更新配置

使用 kubectl create configmap 命令基于字面值创建一个 ConfigMap：

kubectl create configmap color --from-literal=color=red

下面是一个 Deployment 清单的示例，该 Deployment 管理一组 Pod，每个 Pod 有两个容器。这两个容器共享一个 emptyDir 卷并使用此卷进行通信。第一个容器运行 Web 服务器（nginx）。在 Web 服务器容器中共享卷的挂载路径是 /usr/share/nginx/html。第二个辅助容器基于 alpine，对于这个容器，emptyDir 卷被挂载在 /pod-data。辅助容器生成一个 HTML 文件，其内容基于 ConfigMap。Web 服务器容器通过 HTTP 提供此 HTML 文件。

deployments/deployment-with-configmap-two-containers.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: configmap-two-containers
  labels:
    app.kubernetes.io/name: configmap-two-containers
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: configmap-two-containers
  template:
    metadata:
      labels:
        app.kubernetes.io/name: configmap-two-containers
    spec:
      volumes:
        - name: shared-data
          emptyDir: {}
        - name: config-volume
          configMap:
            name: color
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          volumeMounts:
            - name: shared-data
              mountPath: /usr/share/nginx/html
        - name: alpine
          image: alpine:3
          volumeMounts:
            - name: shared-data
              mountPath: /pod-data
            - name: config-volume
              mountPath: /etc/config
          command:
            - /bin/sh
            - -c
            - while true; do echo "$(date) My preferred color is $(cat /etc/config/color)" > /pod-data/index.html;
              sleep 10; done;

创建此 Deployment：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/deployments/deployment-with-configmap-two-containers.yaml

检查此 Deployment 的 Pod 以确保它们已就绪（通过选择算符进行匹配）：

kubectl get pods --selector=app.kubernetes.io/name=configmap-two-containers

你应该会看到类似以下的输出：

NAME                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
configmap-two-containers-565fb6d4f4-2xhxf   2/2     Running   0          20s
configmap-two-containers-565fb6d4f4-g5v4j   2/2     Running   0          20s
configmap-two-containers-565fb6d4f4-mzsmf   2/2     Running   0          20s

公开 Deployment（kubectl 工具会为你创建 Service）：

kubectl expose deployment configmap-two-containers --name=configmap-service --port=8080 --target-port=80

使用 kubectl 转发端口：

# 此命令将在后台运行
kubectl port-forward service/configmap-service 8080:8080 &

访问服务：

curl http://localhost:8080

你应该会看到类似以下的输出：

Fri Jan  5 08:08:22 UTC 2024 My preferred color is red

编辑 ConfigMap：

kubectl edit configmap color

在出现的编辑器中，将键 color 的值从 red 变更为 blue。保存你的变更。kubectl 工具会相应地更新 ConfigMap（如果报错，请重试）。

以下是你编辑后该清单可能的样子：

apiVersion: v1
data:
  color: blue
kind: ConfigMap
# 你可以保留现有的 metadata 不变。
# 你将看到的值与本例的值不会完全一样。
metadata:
  creationTimestamp: "2024-01-05T08:12:05Z"
  name: color
  namespace: configmap
  resourceVersion: "1801272"
  uid: 80d33e4a-cbb4-4bc9-ba8c-544c68e425d6

循环访问服务 URL 几秒钟。

# 当你满意时可以取消此操作（Ctrl-C）
while true; do curl --connect-timeout 7.5 http://localhost:8080; sleep 10; done

你应该会看到如下的输出变化：

Fri Jan  5 08:14:00 UTC 2024 My preferred color is red
Fri Jan  5 08:14:02 UTC 2024 My preferred color is red
Fri Jan  5 08:14:20 UTC 2024 My preferred color is red
Fri Jan  5 08:14:22 UTC 2024 My preferred color is red
Fri Jan  5 08:14:32 UTC 2024 My preferred color is blue
Fri Jan  5 08:14:43 UTC 2024 My preferred color is blue
Fri Jan  5 08:15:00 UTC 2024 My preferred color is blue

在包含边车容器的 Pod 中通过 ConfigMap 更新配置

要重现上述场景，可以使用边车容器作为辅助容器来写入 HTML 文件。由于边车容器在概念上是一个 Init 容器，因此保证会在主要 Web 服务器容器启动之前启动。这确保了当 Web 服务器准备好提供服务时，HTML 文件始终可用。

如果你从前一个场景继续操作，你可以在此场景中重用名为 color 的 ConfigMap。如果你是独立执行此场景，请使用 kubectl create configmap 命令基于字面值创建一个 ConfigMap：

kubectl create configmap color --from-literal=color=blue

以下是一个 Deployment 清单示例，该 Deployment 管理一组 Pod，每个 Pod 有一个主容器和一个边车容器。这两个容器共享一个 emptyDir 卷并使用此卷来通信。主容器运行 Web 服务器（NGINX）。在 Web 服务器容器中共享卷的挂载路径是 /usr/share/nginx/html。第二个容器是基于 Alpine Linux 作为辅助容器的边车容器。对于这个辅助容器，emptyDir 卷被挂载在 /pod-data。边车容器写入一个 HTML 文件，其内容基于 ConfigMap。Web 服务器容器通过 HTTP 提供此 HTML 文件。

deployments/deployment-with-configmap-and-sidecar-container.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: configmap-sidecar-container
  labels:
    app.kubernetes.io/name: configmap-sidecar-container
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: configmap-sidecar-container
  template:
    metadata:
      labels:
        app.kubernetes.io/name: configmap-sidecar-container
    spec:
      volumes:
        - name: shared-data
          emptyDir: {}
        - name: config-volume
          configMap:
            name: color
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          volumeMounts:
            - name: shared-data
              mountPath: /usr/share/nginx/html
      initContainers:
        - name: alpine
          image: alpine:3
          restartPolicy: Always
          volumeMounts:
            - name: shared-data
              mountPath: /pod-data
            - name: config-volume
              mountPath: /etc/config
          command:
            - /bin/sh
            - -c
            - while true; do echo "$(date) My preferred color is $(cat /etc/config/color)" > /pod-data/index.html;
              sleep 10; done;

创建此 Deployment：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/deployments/deployment-with-configmap-and-sidecar-container.yaml

检查此 Deployment 的 Pod 以确保它们已就绪（通过选择算符进行匹配）：

kubectl get pods --selector=app.kubernetes.io/name=configmap-sidecar-container

你应该会看到类似以下的输出：

NAME                                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
configmap-sidecar-container-5fb59f558b-87rp7   2/2     Running   0          94s
configmap-sidecar-container-5fb59f558b-ccs7s   2/2     Running   0          94s
configmap-sidecar-container-5fb59f558b-wnmgk   2/2     Running   0          94s

公开 Deployment（kubectl 工具会为你创建一个 Service）：

kubectl expose deployment configmap-sidecar-container --name=configmap-sidecar-service --port=8081 --target-port=80

使用 kubectl 转发端口：

# 此命令将在后台运行
kubectl port-forward service/configmap-sidecar-service 8081:8081 &

访问服务：

curl http://localhost:8081

你应该看到类似以下的输出：

Sat Feb 17 13:09:05 UTC 2024 My preferred color is blue

编辑 ConfigMap：

kubectl edit configmap color

在出现的编辑器中，将键 color 的值从 blue 变更为 green。保存你的变更。kubectl 工具会相应地更新 ConfigMap（如果报错，请重试）。

以下是你编辑后该清单可能的样子：

apiVersion: v1
data:
  color: green
kind: ConfigMap
# 你可以保留现有的 metadata 不变。
# 你将看到的值与本例的值不会完全一样。
metadata:
  creationTimestamp: "2024-02-17T12:20:30Z"
  name: color
  namespace: default
  resourceVersion: "1054"
  uid: e40bb34c-58df-4280-8bea-6ed16edccfaa

循环访问服务 URL 几秒钟。

# 当你满意时可以取消此操作 (Ctrl-C)
while true; do curl --connect-timeout 7.5 http://localhost:8081; sleep 10; done

你应该会看到如下的输出变化：

Sat Feb 17 13:12:35 UTC 2024 My preferred color is blue
Sat Feb 17 13:12:45 UTC 2024 My preferred color is blue
Sat Feb 17 13:12:55 UTC 2024 My preferred color is blue
Sat Feb 17 13:13:05 UTC 2024 My preferred color is blue
Sat Feb 17 13:13:15 UTC 2024 My preferred color is green
Sat Feb 17 13:13:25 UTC 2024 My preferred color is green
Sat Feb 17 13:13:35 UTC 2024 My preferred color is green

通过作为卷挂载的不可变 ConfigMap 更新配置

说明：

不可变 ConfigMap 专门用于恒定且预期不会随时间变化的配置。将 ConfigMap 标记为不可变可以提高性能，因为 kubelet 不会监视变更。

如果你确实需要进行变更，你应计划：

变更 ConfigMap 的名称，并转而运行引用新名称的 Pod
替换集群中之前运行使用旧值的 Pod 的所有节点
在任何之前加载过旧 ConfigMap 的节点上重新启动 kubelet

以下是一个不可变 ConfigMap的示例清单。

configmap/immutable-configmap.yaml

apiVersion: v1
data:
  company_name: "ACME, Inc." # 虚构的公司名称
kind: ConfigMap
immutable: true
metadata:
  name: company-name-20150801

创建不可变 ConfigMap：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/configmap/immutable-configmap.yaml

下面是一个 Deployment 清单示例，其中不可变 ConfigMap company-name-20150801 作为卷挂载到 Pod 的唯一容器中。

deployments/deployment-with-immutable-configmap-as-volume.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: immutable-configmap-volume
  labels:
    app.kubernetes.io/name: immutable-configmap-volume
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: immutable-configmap-volume
  template:
    metadata:
      labels:
        app.kubernetes.io/name: immutable-configmap-volume
    spec:
      containers:
        - name: alpine
          image: alpine:3
          command:
            - /bin/sh
            - -c
            - while true; do echo "$(date) The name of the company is $(cat /etc/config/company_name)";
              sleep 10; done;
          ports:
            - containerPort: 80
          volumeMounts:
            - name: config-volume
              mountPath: /etc/config
      volumes:
        - name: config-volume
          configMap:
            name: company-name-20150801

创建此 Deployment：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/deployments/deployment-with-immutable-configmap-as-volume.yaml

检查此 Deployment 的 Pod 以确保它们已就绪（通过选择算符进行匹配）：

kubectl get pods --selector=app.kubernetes.io/name=immutable-configmap-volume

你应该看到类似以下的输出：

NAME                                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
immutable-configmap-volume-78b6fbff95-5gsfh   1/1     Running   0          62s
immutable-configmap-volume-78b6fbff95-7vcj4   1/1     Running   0          62s
immutable-configmap-volume-78b6fbff95-vdslm   1/1     Running   0          62s

Pod 的容器引用 ConfigMap 中所定义的数据，并使用它将报告打印到标准输出。你可以通过查看 Deployment 中某个 Pod 的日志来检查此报告：

# 选择属于该 Deployment 的一个 Pod，并查看其日志
kubectl logs deployments/immutable-configmap-volume

你应该会看到类似以下的输出：

Found 3 pods, using pod/immutable-configmap-volume-78b6fbff95-5gsfh
Wed Mar 20 03:52:34 UTC 2024 The name of the company is ACME, Inc.
Wed Mar 20 03:52:44 UTC 2024 The name of the company is ACME, Inc.
Wed Mar 20 03:52:54 UTC 2024 The name of the company is ACME, Inc.

说明：

一旦 ConfigMap 被标记为不可变，就无法撤销此变更，也无法修改 data 或 binaryData 字段的内容。为了修改使用此配置的 Pod 的行为，你需要创建一个新的不可变 ConfigMap，并编辑 Deployment 以定义一个稍有不同的 Pod 模板，引用新的 ConfigMap。

通过使用下面所示的清单创建一个新的不可变 ConfigMap：

configmap/new-immutable-configmap.yaml

apiVersion: v1
data:
  company_name: "Fiktivesunternehmen GmbH" # 虚构的公司名称
kind: ConfigMap
immutable: true
metadata:
  name: company-name-20240312

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/configmap/new-immutable-configmap.yaml

你应该看到类似以下的输出：

configmap/company-name-20240312 created

检查新建的 ConfigMap：

kubectl get configmap

你应该看到输出会同时显示新旧 ConfigMap：

NAME                    DATA   AGE
company-name-20150801   1      22m
company-name-20240312   1      24s

修改 Deployment 以引用新的 ConfigMap。

编辑 Deployment：

kubectl edit deployment immutable-configmap-volume

在出现的编辑器中，更新现有的卷定义以使用新的 ConfigMap。

volumes:
- configMap:
    defaultMode: 420
    name: company-name-20240312 # 更新此字段
  name: config-volume

你应该看到以下输出：

deployment.apps/immutable-configmap-volume edited

这将触发一次上线操作。等待所有先前的 Pod 终止并且新的 Pod 处于就绪状态。

监控 Pod 的状态：

kubectl get pods --selector=app.kubernetes.io/name=immutable-configmap-volume

NAME                                          READY   STATUS        RESTARTS   AGE
immutable-configmap-volume-5fdb88fcc8-29v8n   1/1     Running       0          13s
immutable-configmap-volume-5fdb88fcc8-52ddd   1/1     Running       0          14s
immutable-configmap-volume-5fdb88fcc8-n5jx4   1/1     Running       0          15s
immutable-configmap-volume-78b6fbff95-5gsfh   1/1     Terminating   0          32m
immutable-configmap-volume-78b6fbff95-7vcj4   1/1     Terminating   0          32m
immutable-configmap-volume-78b6fbff95-vdslm   1/1     Terminating   0          32m

最终，你应该会看到类似以下的输出：

NAME                                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
immutable-configmap-volume-5fdb88fcc8-29v8n   1/1     Running   0          43s
immutable-configmap-volume-5fdb88fcc8-52ddd   1/1     Running   0          44s
immutable-configmap-volume-5fdb88fcc8-n5jx4   1/1     Running   0          45s

查看此 Deployment 中某个 Pod 的日志：

# 选择属于此 Deployment 的一个 Pod，并查看其日志
kubectl logs deployment/immutable-configmap-volume

你应该会看到类似下面的输出：

Found 3 pods, using pod/immutable-configmap-volume-5fdb88fcc8-n5jx4
Wed Mar 20 04:24:17 UTC 2024 The name of the company is Fiktivesunternehmen GmbH
Wed Mar 20 04:24:27 UTC 2024 The name of the company is Fiktivesunternehmen GmbH
Wed Mar 20 04:24:37 UTC 2024 The name of the company is Fiktivesunternehmen GmbH

建议一旦所有 Deployment 都迁移到使用新的不可变 ConfigMap，删除旧的 ConfigMap。

kubectl delete configmap company-name-20150801

总结

在 Pod 上作为卷挂载的 ConfigMap 所发生的变更将在后续的 kubelet 同步后无缝生效。

配置为 Pod 环境变量的 ConfigMap 所发生变更将在后续的 Pod 上线操作后生效。

一旦 ConfigMap 被标记为不可变，就无法撤销此变更（你不能将不可变的 ConfigMap 改为可变），并且你也不能对 data 或 binaryData 字段的内容进行任何变更。你可以删除并重新创建 ConfigMap，或者你可以创建一个新的不同的 ConfigMap。当你删除 ConfigMap 时，运行中的容器及其 Pod 将保持对引用了现有 ConfigMap 的任何卷的挂载点。

清理现场

终止正在运行的 kubectl port-forward 命令。

删除以上教程中所创建的资源：

kubectl delete deployment configmap-volume configmap-env-var configmap-two-containers configmap-sidecar-container immutable-configmap-volume
kubectl delete service configmap-service configmap-sidecar-service
kubectl delete configmap sport fruits color company-name-20240312

kubectl delete configmap company-name-20150801 # 如果在任务执行期间未被处理

2 - 使用 ConfigMap 来配置 Redis

这篇文档基于配置 Pod 以使用 ConfigMap 这个任务，提供了一个使用 ConfigMap 来配置 Redis 的真实案例。

教程目标

使用 Redis 配置的值创建一个 ConfigMap
创建一个 Redis Pod，挂载并使用创建的 ConfigMap
验证配置已经被正确应用

准备开始

要获知版本信息，请输入 kubectl version.

此页面上显示的示例适用于 kubectl 1.14 及以上的版本。
理解配置 Pod 以使用 ConfigMap。

真实世界的案例：使用 ConfigMap 来配置 Redis

按照下面的步骤，使用 ConfigMap 中的数据来配置 Redis 缓存。

首先创建一个配置模块为空的 ConfigMap：

cat <<EOF >./example-redis-config.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: example-redis-config
data:
  redis-config: ""
EOF

应用上面创建的 ConfigMap 以及 Redis Pod 清单：

kubectl apply -f example-redis-config.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/website/main/content/en/examples/pods/config/redis-pod.yaml

检查 Redis pod 清单的内容，并注意以下几点：

由 spec.volumes[1] 创建一个名为 config 的卷。
spec.volumes[1].configMap.items[0] 下的 key 和 path 会将来自 example-redis-config ConfigMap 中的 redis-config 键公开在 config 卷上一个名为 redis.conf 的文件中。
然后 config 卷被 spec.containers[0].volumeMounts[1] 挂载在 /redis-master。

这样做的最终效果是将上面 example-redis-config 配置中 data.redis-config 的数据作为 Pod 中的 /redis-master/redis.conf 公开。

pods/config/redis-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: redis
spec:
  containers:
  - name: redis
    image: redis:8.0.2
    command:
      - redis-server
      - "/redis-master/redis.conf"
    env:
    - name: MASTER
      value: "true"
    ports:
    - containerPort: 6379
    resources:
      limits:
        cpu: "0.1"
    volumeMounts:
    - mountPath: /redis-master-data
      name: data
    - mountPath: /redis-master
      name: config
  volumes:
    - name: data
      emptyDir: {}
    - name: config
      configMap:
        name: example-redis-config
        items:
        - key: redis-config
          path: redis.conf

检查创建的对象：

kubectl get pod/redis configmap/example-redis-config

你应该可以看到以下输出：

NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/redis   1/1     Running   0          8s

NAME                             DATA   AGE
configmap/example-redis-config   1      14s

回顾一下，我们在 example-redis-config ConfigMap 保留了空的 redis-config 键：

kubectl describe configmap/example-redis-config

你应该可以看到一个空的 redis-config 键：

Name:         example-redis-config
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>

Data
====
redis-config:

使用 kubectl exec 进入 pod，运行 redis-cli 工具检查当前配置：

kubectl exec -it pod/redis -- redis-cli

查看 maxmemory：

127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxmemory

它应该显示默认值 0：

1) "maxmemory"
2) "0"

同样，查看 maxmemory-policy：

127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxmemory-policy

它也应该显示默认值 noeviction：

1) "maxmemory-policy"
2) "noeviction"

现在，向 example-redis-config ConfigMap 添加一些配置：

pods/config/example-redis-config.yaml

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: example-redis-config
data:
  redis-config: |
    maxmemory 2mb
    maxmemory-policy allkeys-lru

应用更新的 ConfigMap：

kubectl apply -f example-redis-config.yaml

确认 ConfigMap 已更新：

kubectl describe configmap/example-redis-config

你应该可以看到我们刚刚添加的配置：

Name:         example-redis-config
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>

Data
====
redis-config:
----
maxmemory 2mb
maxmemory-policy allkeys-lru

通过 kubectl exec 使用 redis-cli 再次检查 Redis Pod，查看是否已应用配置：

kubectl exec -it pod/redis -- redis-cli

查看 maxmemory：

127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxmemory

它保持默认值 0：

1) "maxmemory"
2) "0"

同样，maxmemory-policy 保留为默认设置 noeviction：

127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxmemory-policy

1) "maxmemory-policy"
2) "noeviction"

配置值未更改，因为需要重新启动 Pod 才能从关联的 ConfigMap 中获取更新的值。让我们删除并重新创建 Pod：

kubectl delete pod redis
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/website/main/content/en/examples/pods/config/redis-pod.yaml

现在，最后一次重新检查配置值：

kubectl exec -it pod/redis -- redis-cli

查看 maxmemory：

127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxmemory

现在，它应该返回更新后的值 2097152：

1) "maxmemory"
2) "2097152"

同样，maxmemory-policy 也已更新：

127.0.0.1:6379> CONFIG GET maxmemory-policy

现在它反映了期望值 allkeys-lru：

1) "maxmemory-policy"
2) "allkeys-lru"

删除创建的资源，清理你的工作：

kubectl delete pod/redis configmap/example-redis-config

接下来

了解有关 ConfigMap 的更多信息。
学习通过 ConfigMap 更新配置的示例。

3 - 在 Kubernetes 节点上配置交换内存

本文演示了如何使用 kubeadm 在 Kubernetes 节点上制备和启用交换内存。

教程目标

使用 kubeadm 在 Kubernetes 节点上制备交换内存。
学习配置加密和未加密的交换内存。
学习如何在系统启动时启用交换内存。

准备开始

你的 Kubernetes 服务器版本必须不低于版本 1.33.

要获知版本信息，请输入 kubectl version.

你需要在集群中至少有一个运行 Linux 操作系统的工作节点。本次演示需要先安装 kubeadm 工具，安装步骤请参考 kubeadm 安装指南。

在每个需要配置交换内存的工作节点上，你需要以下工具：

fallocate
mkswap
swapon

对于加密的交换空间（推荐），你还需要：

cryptsetup

使用 kubeadm 安装支持交换内存的集群

创建交换文件并启用交换内存

如果当前节点未启用交换内存，则需要先制备交换空间。本节将展示如何以加密和未加密的方式创建 4GiB 的交换文件。

设置加密的交换内存
设置未加密的交换内存

你可以使用如下命令设置加密的交换文件。请注意，此示例使用的是 cryptsetup 工具（在大多数 Linux 发行版中都可用）：

# 分配存储空间并限制访问权限
fallocate --length 4GiB /swapfile
chmod 600 /swapfile

# 基于已分配的存储空间创建加密设备
cryptsetup --type plain --cipher aes-xts-plain64 --key-size 256 -d /dev/urandom open /swapfile cryptswap

# 格式化此交换空间
mkswap /dev/mapper/cryptswap

# 为换页激活交换空间
swapon /dev/mapper/cryptswap

未加密的交换文件可以按以下方式配置：

# 分配存储空间并限制访问权限
fallocate --length 4GiB /swapfile
chmod 600 /swapfile

# 格式化此交换空间
mkswap /swapfile

# 为换页激活交换空间
swapon /swapfile

验证交换内存是否启用

你可以使用 swapon -s 命令或 free 命令来验证交换内存是否启用。

使用 swapon -s：

Filename       Type		Size		Used		Priority
/dev/dm-0      partition 	4194300		0		-2

使用 free -h：

               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3.8Gi       1.3Gi       249Mi        25Mi       2.5Gi       2.5Gi
Swap:          4.0Gi          0B       4.0Gi

引导时启用交换内存

在设置好交换内存后，若要在系统引导时启动交换文件，通常有两种做法：你可以设置一个 systemd 单元来激活（加密的）交换内存，或者在 /etc/fstab 文件中添加类似于 /swapfile swap swap defaults 0 0 的行。

使用 systemd 激活交换内存，可以确保在交换内存可用之前延迟启动 kubelet（如果你有这个需求）。同样，使用 systemd 还可以让服务器在 kubelet（以及通常的容器运行时）关闭之前保持交换内存处于启用状态。

配置 kubelet

在节点上启用交换内存后，需要按如下方式配置 kubelet：

# 此代码片段应添加到 kubelet 的配置文件中
failSwapOn: false
memorySwap:
    swapBehavior: LimitedSwap

为了使这些配置生效，需重启 kubelet。

4 - 使用边车（Sidecar）容器

本文适用于使用新的内置边车容器特性的用户。

边车容器并不是一个新概念，正如在博客文章中所提到的那样。 Kubernetes 允许在一个 Pod 中运行多个容器来实现这一概念。然而，作为一个普通容器运行边车容器存在许多限制，这些限制通过新的内置边车容器支持得到了解决。

特性状态： Kubernetes v1.33 [stable]（默认启用）

教程目标

理解边车容器的需求
能够排查边车容器的问题
了解如何"注入"边车容器到任意的工作负载中

准备开始

你的 Kubernetes 服务器版本必须不低于版本 1.29.

要获知版本信息，请输入 kubectl version.

边车容器概述

边车容器是与主应用程序容器在同一 Pod 内一起运行的辅助容器。这些容器通过提供额外的服务或功能（如日志记录、监控、安全或数据同步）来增强或扩展主应用容器的功能，而无需直接修改主应用程序代码。你可以在边车容器概念页面中阅读更多相关内容。

边车容器的概念并不新鲜，有许多不同的实现方式。除了你（定义 Pod 的人）希望运行的边车容器外，一些插件也会在 Pod 开始运行之前对其进行修改，以添加额外的边车容器。这些额外边车容器的注入机制通常是变更 Webhook（Mutating Webhook）。例如，服务网格插件可能会注入一个配置双向 TLS（Mutual TLS）和传输中加密的边车容器。

虽然边车容器的概念并不新鲜，但 Kubernetes 对这一特性的原生实现却是新的。与每一项新特性一样，采用这一特性可能会带来某些挑战。

本教程探讨了终端用户和边车容器作者可能遇到的挑战及其解决方案。

内置边车容器的优势

使用 Kubernetes 对边车容器的原生支持可以带来以下几个好处：

你可以配置原生边车容器在 Init 容器之前启动。
内置边车容器可以编写为确保它们最后终止。一旦所有常规容器完成并终止，边车容器将接收到 SIGTERM 信号。如果边车容器未能体面关闭，系统将使用 SIGKILL 信号终止它。
在 Job 中，当 Pod 配置 restartPolicy: OnFailure 或 restartPolicy: Never 时，原生边车容器不会阻止 Pod 完成。而对于传统边车容器，需要特别处理这种情况。
同样在 Job 中，即使 Pod 的 restartPolicy: Never 时常规容器不会重启，内置边车容器仍会在完成后继续重启。

更多详情请参见与 Init 容器的区别。

采用内置边车容器

从 Kubernetes 1.29 版本开始，SidecarContainers 特性门控处于 Beta 阶段，并默认启用。某些集群可能禁用了此特性，或者安装了与该特性不兼容的软件。

当这种情况发生时，Pod 可能会被拒绝，或者边车容器可能阻止 Pod 启动，导致 Pod 无法使用。这种情况下很容易检测到问题，因为 Pod 会卡在初始化阶段。然而，通常不清楚是什么原因导致了问题。

以下是在使用边车容器处理工作负载时可以考虑的因素和排查步骤。

确保特性门控已启用

首先，确保 API 服务器和节点都在 Kubernetes v1.29 及更高版本上运行。如果节点运行的是早期版本且未启用该特性，集群中的该特性将无法正常工作。

注意

此特性可以在 1.28 版本的节点上启用。然而，内置边车容器的终止行为在 1.28 版本中有所不同，不建议将边车的行为调整为 1.28 中的行为。但是，如果唯一的关注点是启动顺序，上述陈述可以改为：运行 1.28 版本并启用了特性门控的节点。

你应该确保控制平面内的 API 服务器和所有节点都启用了特性门控。

一种检查特性门控是否启用的方法是运行如下命令：

对于 API 服务器：

kubectl get --raw /metrics | grep kubernetes_feature_enabled | grep SidecarContainers

对于单个节点：

kubectl get --raw /api/v1/nodes/<node-name>/proxy/metrics | grep kubernetes_feature_enabled | grep SidecarContainers

如果你看到类似这样的内容：

kubernetes_feature_enabled{name="SidecarContainers",stage="BETA"} 1

表示该特性已启用。

检查第三方工具和变更 Webhook

如果你在验证特性时遇到问题，这可能表明某个第三方工具或变更 Webhook 出现了问题。

当 SidecarContainers 特性门控启用后，Pod 在其 API 中会新增一个字段。某些工具或变更 Webhook 可能是基于早期版本的 Kubernetes API 构建的。

如果工具使用各种修补策略将未知字段原样传递，这不会有问题。然而，有些工具会删除未知字段；如果你使用的是这些工具，必须使用 v1.28+ 版本的 Kubernetes API 客户端代码重新编译它们。

检查这一点的方法是使用 kubectl describe pod 命令查看已通过变更准入的 Pod。如果任何工具删除了新字段（如 restartPolicy: Always），你将不会在命令输出中看到它。

如果你遇到了此类问题，请告知工具或 Webhook 的作者使用修补策略来修改对象，而不是进行完整的对象更新。

注意

变更 Webhook 可能会根据某些条件更新 Pod。因此，边车容器可能对某些 Pod 有效，但对其他 Pod 无效。

边车的自动注入

如果你使用的是自动注入边车的软件，可以采取几种策略来确保能够使用原生边车容器。所有这些策略通常都是你可以选择的选项，以决定注入边车的 Pod 是否会落在支持该特性的节点上。

例如，可以参考 Istio 社区中的这次讨论。讨论中探讨了以下选项：

标记支持边车的节点上的 Pod。你可以使用节点标签和节点亲和性来标记支持边车容器的节点以及落在这些节点上的 Pod。

注入时检查节点兼容性。在边车注入过程中，可以使用以下策略来检查节点兼容性：
- 查询节点版本并假设版本 1.29+ 上启用了特性门控。
- 查询节点 Prometheus 指标并检查特性启用状态。
- 假设节点与 API 服务器的版本差异在支持的版本范围内。
- 可能还有其他自定义方法来检测节点兼容性。

开发通用边车注入器（Sidecar Injector）。通用边车注入器的想法是在注入一个普通容器的同时注入一个原生边车容器，并在运行时决定哪个容器会生效。通用边车注入器虽然浪费资源（因为它会两次计算请求量），但在某些特殊情况下可以视为可行的解决方案。
- 一种方法是在原生边车容器启动时检测节点版本，如果不支持边车特性则立即退出。
- 考虑运行时特性检测设计：
  - 定义一个空目录（Empty Dir）以便容器之间通信。
  - 注入一个 Init 容器，我们称之为 NativeSidecar，并设置 restartPolicy=Always。
  - NativeSidecar 必须在空目录中写入一个文件，表示首次运行并立即退出，退出码为 0。
  - NativeSidecar 在重启时（当支持原生边车时）检查空目录中是否已存在该文件，并进行更改 —— 表示已支持原生边车容器并正在运行。
  - 注入一个普通容器，我们称之为 OldWaySidecar。
  - OldWaySidecar 启动时检查空目录中是否存在文件。
  - 如果文件表示 NativeSidecar 未运行，则假设边特性不支持，并按边车的方式工作。
  - 如果文件表示 NativeSidecar 正在运行，则根据 Pod 的 restartPolicy 决定行为：
  - 如果 Pod 的 restartPolicy=Always，则不做任何操作并永远休眠。
  - 如果 Pod 的 restartPolicy!=Always，则立即退出，退出码为 0。

接下来

了解有关边车容器的更多信息。