Kubernetes 使用 PodPreset 将信息注入 Pods

在 pod 创建时，用户可以使用 podpreset 对象将特定信息注入 pod 中，这些信息可以包括 secret、 卷、 卷挂载和环境变量。

查看 PodPreset 提案 了解更多信息。

什么是 Pod Preset？

Pod Preset 是一种 API 资源，在 pod 创建时，用户可以用它将额外的运行时需求信息注入 pod。 使用标签选择器（label selector）来指定 Pod Preset 所适用的 pod。 查看更多关于 标签选择器 的信息。

使用 Pod Preset 使得 pod 模板编写者不必显式地为每个 pod 设置信息。 这样，使用特定服务的 pod 模板编写者不需要了解该服务的所有细节。

准入控制

准入控制 是指 Kubernetes 如何将 Pod Preset 应用于接收到的创建请求中。 当出现创建请求时，系统会执行以下操作：

  1. 检索全部可用 PodPresets 。
  2. 对 PodPreset 的标签选择器和要创建的 pod 进行匹配。
  3. 尝试合并 PodPreset 中定义的各种资源，并注入要创建的 pod。
  4. 发生错误时抛出事件，该事件记录了 pod 信息合并错误，同时_不注入_ PodPreset 信息创建 pod。

行为

当 PodPreset 应用于一个或多个 Pod 时， Kubernetes 修改 pod spec。 对于 Env、 EnvFrom 和 VolumeMounts 的改动， Kubernetes 修改 pod 中所有容器的规格， 对于卷的改动，Kubernetes 修改 Pod spec。

Kubernetes 为改动的 pod spec 添加注解，来表明它被 PodPreset 所修改。 注解形如： podpreset.admission.kubernetes.io/podpreset-<pod-preset name>": "<resource version>"。

启用 Pod Preset

为了在集群中使用 Pod Preset，必须确保以下内容

  1. 已启用 api 类型 settings.k8s.io/v1alpha1/podpreset
  2. 已启用准入控制器 PodPreset
  3. 已定义 pod preset

为 Pod 禁用 Pod Preset

在一些情况下，用户不希望 pod 被 pod preset 所改动，这时，用户可以在 pod spec 中添加形如 podpreset.admission.kubernetes.io/exclude: "true" 的注解。

创建 Pod Preset

简单的 Pod Spec 示例

这里是一个简单的示例，展示了如何通过 Pod Preset 修改 Pod spec 。

用户提交的 pod spec：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: website
  labels:
    app: website
    role: frontend
spec:
  containers:
    - name: website
      image: ecorp/website
      ports:
        - containerPort: 80

Pod Preset 示例：

kind: PodPreset
apiVersion: settings.k8s.io/v1alpha1
metadata:
  name: allow-database
  namespace: myns
spec:
  selector:
    matchLabels:
      role: frontend
  env:
    - name: DB_PORT
      value: "6379"
  volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  volumes:
    - name: cache-volume
      emptyDir: {}

通过准入控制器后的 Pod spec：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: website
  labels:
    app: website
    role: frontend
  annotations:
    podpreset.admission.kubernetes.io/podpreset-allow-database: "resource version"
spec:
  containers:
    - name: website
      image: ecorp/website
      volumeMounts:
        - mountPath: /cache
          name: cache-volume
      ports:
        - containerPort: 80
      env:
        - name: DB_PORT
          value: "6379"
  volumes:
    - name: cache-volume
      emptyDir: {}

带有 ConfigMap 的 Pod Spec 示例

这里的示例展示了如何通过 Pod Preset 修改 Pod spec，Pod Preset 中定义了 ConfigMap 作为环境变量取值来源。

用户提交的 pod spec：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: website
  labels:
    app: website
    role: frontend
spec:
  containers:
    - name: website
      image: ecorp/website
      ports:
        - containerPort: 80

用户提交的 ConfigMap：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: etcd-env-config
data:
  number_of_members: "1"
  initial_cluster_state: new
  initial_cluster_token: DUMMY_ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN
  discovery_token: DUMMY_ETCD_DISCOVERY_TOKEN
  discovery_url: http://etcd_discovery:2379
  etcdctl_peers: http://etcd:2379
  duplicate_key: FROM_CONFIG_MAP
  REPLACE_ME: "a value"

Pod Preset 示例：

kind: PodPreset
apiVersion: settings.k8s.io/v1alpha1
metadata:
  name: allow-database
  namespace: myns
spec:
  selector:
    matchLabels:
      role: frontend
  env:
    - name: DB_PORT
      value: 6379
    - name: duplicate_key
      value: FROM_ENV
    - name: expansion
      value: $(REPLACE_ME)
  envFrom:
    - configMapRef:
        name: etcd-env-config
  volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
    - mountPath: /etc/app/config.json
      readOnly: true
      name: secret-volume
  volumes:
    - name: cache-volume
      emptyDir: {}
    - name: secret-volume
      secret:
         secretName: config-details

通过准入控制器后的 Pod spec：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: website
  labels:
    app: website
    role: frontend
  annotations:
    podpreset.admission.kubernetes.io/podpreset-allow-database: "resource version"
spec:
  containers:
    - name: website
      image: ecorp/website
      volumeMounts:
        - mountPath: /cache
          name: cache-volume
        - mountPath: /etc/app/config.json
          readOnly: true
          name: secret-volume
      ports:
        - containerPort: 80
      env:
        - name: DB_PORT
          value: "6379"
        - name: duplicate_key
          value: FROM_ENV
        - name: expansion
          value: $(REPLACE_ME)
      envFrom:
        - configMapRef:
          name: etcd-env-config
  volumes:
    - name: cache-volume
      emptyDir: {}
    - name: secret-volume
      secret:
         secretName: config-details

带有 Pod Spec 的 ReplicaSet 示例

以下示例展示了（通过 ReplicaSet 创建 pod 后）只有 pod spec 会被 Pod Preset 所修改。

用户提交的 ReplicaSet：

apiVersion: settings.k8s.io/v1alpha1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: frontend
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      tier: frontend
    matchExpressions:
      - {key: tier, operator: In, values: [frontend]}
  template:
    metadata:
      labels:
        app: guestbook
        tier: frontend
    spec:
      containers:
      - name: php-redis
        image: gcr.io/google_samples/gb-frontend:v3
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        env:
          - name: GET_HOSTS_FROM
            value: dns
        ports:
          - containerPort: 80

Pod Preset 示例：

kind: PodPreset
apiVersion: settings.k8s.io/v1alpha1
metadata:
  name: allow-database
  namespace: myns
spec:
  selector:
    matchLabels:
      tier: frontend
  env:
    - name: DB_PORT
      value: "6379"
  volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  volumes:
    - name: cache-volume
      emptyDir: {}

通过准入控制器后的 Pod spec：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    app: guestbook
    tier: frontend
  annotations:
    podpreset.admission.kubernetes.io/podpreset-allow-database: "resource version"
spec:
  containers:
  - name: php-redis
    image: gcr.io/google_samples/gb-frontend:v3
    resources:
      requests:
        cpu: 100m
        memory: 100Mi
    volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
    env:
    - name: GET_HOSTS_FROM
      value: dns
    - name: DB_PORT
      value: "6379"
    ports:
    - containerPort: 80
  volumes:
  - name: cache-volume
    emptyDir: {}

多 PodPreset 示例

这里的示例展示了如何通过多个 Pod 注入策略修改 Pod spec。

用户提交的 pod spec：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: website
  labels:
    app: website
    role: frontend
spec:
  containers:
    - name: website
      image: ecorp/website
      ports:
        - containerPort: 80

Pod Preset 示例：

kind: PodPreset
apiVersion: settings.k8s.io/v1alpha1
metadata:
  name: allow-database
  namespace: myns
spec:
  selector:
    matchLabels:
      role: frontend
  env:
    - name: DB_PORT
      value: "6379"
  volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  volumes:
    - name: cache-volume
      emptyDir: {}

另一个 Pod Preset：

kind: PodPreset
apiVersion: settings.k8s.io/v1alpha1
metadata:
  name: proxy
  namespace: myns
spec:
  selector:
    matchLabels:
      role: frontend
  volumeMounts:
    - mountPath: /etc/proxy/configs
      name: proxy-volume
  volumes:
    - name: proxy-volume
      emptyDir: {}

通过准入控制器后的 Pod spec：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: website
  labels:
    app: website
    role: frontend
  annotations:
    podpreset.admission.kubernetes.io/podpreset-allow-database: "resource version"
    podpreset.admission.kubernetes.io/podpreset-proxy: "resource version"
spec:
  containers:
    - name: website
      image: ecorp/website
      volumeMounts:
        - mountPath: /cache
          name: cache-volume
        - mountPath: /etc/proxy/configs
          name: proxy-volume
      ports:
        - containerPort: 80
      env:
        - name: DB_PORT
          value: "6379"
  volumes:
    - name: cache-volume
      emptyDir: {}
    - name: proxy-volume
      emptyDir: {}

冲突示例

这里的示例展示了 Pod Preset 与原 Pod 存在冲突时，Pod spec 不会被修改。

用户提交的 pod spec：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: website
  labels:
    app: website
    role: frontend
spec:
  containers:
    - name: website
      image: ecorp/website
      volumeMounts:
        - mountPath: /cache
          name: cache-volume
      ports:
  volumes:
    - name: cache-volume
      emptyDir: {}
        - containerPort: 80

Pod Preset 示例：

kind: PodPreset
apiVersion: settings.k8s.io/v1alpha1
metadata:
  name: allow-database
  namespace: myns
spec:
  selector:
    matchLabels:
      role: frontend
  env:
    - name: DB_PORT
      value: "6379"
  volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: other-volume
  volumes:
    - name: other-volume
      emptyDir: {}

因存在冲突，通过准入控制器后的 Pod spec 不会改变：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: website
  labels:
    app: website
    role: frontend
spec:
  containers:
    - name: website
      image: ecorp/website
      volumeMounts:
        - mountPath: /cache
          name: cache-volume
      ports:
        - containerPort: 80
  volumes:
    - name: cache-volume
      emptyDir: {}

如果运行 kubectl describe... 用户会看到以下事件：

$ kubectl describe ...
....
Events:
  FirstSeen             LastSeen            Count   From                    SubobjectPath               Reason      Message
  Tue, 07 Feb 2017 16:56:12 -0700   Tue, 07 Feb 2017 16:56:12 -0700 1   {podpreset.admission.kubernetes.io/podpreset-allow-database }    conflict  Conflict on pod preset. Duplicate mountPath /cache.

删除 Pod Preset

一旦用户不再需要 pod preset，可以使用 kubectl 进行删除：

$ kubectl delete podpreset allow-database
podpreset "allow-database" deleted

译者：lichuqiang / 原文链接

K8S中文社区微信公众号

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