一足遅れて Kubernetes を学び始める - 10. config&storage その1 -

2019年5月23日

ストーリー

前回

一足遅れて Kubernetes を学び始める - 09. discovery&LB その 2 -では、様々な service を学習しました。今回は、config&storage の config を学びます。

config&storage

Kubernetes には、下記のようにリソースの種類が存在します。

リソースの分類	内容
Workloads リソース	コンテナの実行に関するリソース
Discovery＆LB リソース	コンテナを外部公開するようなエンドポイントを提供するリソース
Config＆Storage リソース	設定・機密情報・永続化ボリュームなどに関するリソース
Cluster リソース	セキュリティやクォータなどに関するリソース
Metadata リソース	リソースを操作する系統のリソース

※ Kubernetes の Workloads リソース（その 1）

環境変数

静的設定や、Pod やコンテナの情報を設定、シークレットでの設定があるみたいです。

# sample-env.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: sample-env
  labels:
    app: sample-app
spec:
  containers:
    - name: nginx-container
      image: nginx:1.12
      env:
        - name: MAX_CONNECTION
          value: "100"
        - name: POD_IP
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: status.podIP
        - name: LIMITS_CPU
          valueFrom:
            resourceFieldRef:
              containerName: nginx-container
              resource: limits.cpu

pi@raspi001:~/tmp $ k apply -f sample-env.yaml
pi@raspi001:~/tmp $ k exec -it sample-env env
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
...
MAX_CONNECTION=100
POD_IP=10.244.1.97
LIMITS_CPU=4
...

MAX_CONNECTION は、静的に設定できています。 Pod やコンテナの設定は、POD_IP,KIMITS_CPU で設定できています。 Pod やコンテナの情報は、k get pods sample-env -o yamlで得ることができます。ふむふむ。

Secret

パスワードなどの機密情報を Secret で暗号化してくれます。手段の種類が下記のようにいくつかあります。

Generic
TLS
Docker Repository
Service Account

Generic の場合は、スキーマレスなため、汎用性の高い指定が可能になります。それを使ってみようと思います。(TLS の場合は、tls.crt,tls.key が必要）

使い方して、ファイル参照、envfile 参照、直接指定、マニュフェスト指定の４パターンです。それぞれ試してみます。

ファイル参照

pi@raspi001:~/tmp $ echo -n "root" > ./username
pi@raspi001:~/tmp $ echo -n "rootpassword" > ./password
pi@raspi001:~/tmp $ k create secret generic --save-config sample-db-auth --from-file=./username --from-file=./password
pi@raspi001:~/tmp $ sudo apt-get install jq
pi@raspi001:~/tmp $ k get secrets sample-db-auth -o json | jq .data
{
  "password": "cm9vdHBhc3N3b3Jk",
  "username": "cm9vdA=="
}

envfile 参照

# env-secret.txt
username=root
password=rootpassword

pi@raspi001:~/tmp $ k create secret generic --save-config sample-db-auth2 --from-env-file ./env-secret.txt
pi@raspi001:~/tmp $ k get secrets sample-db-auth2 -o json | jq .data
{
  "password": "cm9vdHBhc3N3b3Jk",
  "username": "cm9vdA=="
}

直接指定

pi@raspi001:~/tmp $ k create secret generic --save-config sample-db-auth3 --from-literal=username=root --from-literal=password=rootpassword
pi@raspi001:~/tmp $ k get secrets sample-db-auth3 -o json | jq .data
{
  "password": "cm9vdHBhc3N3b3Jk",
  "username": "cm9vdA=="
}

マニュフェスト指定

# sample-db-auth.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: sample-db-auth4
type: Opaque
data:
  username: cm9vdA== # root
  password: cm9vdHBhc3N3b3Jk # rootpassword

pi@raspi001:~/tmp $ k apply -f sample-db-auth.yaml
pi@raspi001:~/tmp $ k get secrets sample-db-auth4 -o json | jq .data
{
  "password": "cm9vdHBhc3N3b3Jk",
  "username": "cm9vdA=="
}

どれも、正しく動きましたね。プロダクトとしては使わないと思いますが、お試しで確認するには Generic は扱いやすくて良いですね。

では、設定した値を使ってみましょう。

Secret の利用

手段として、環境変数か Volume かの 2 つです。

環境変数から Secret を使う

# sample-secret-single-env.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: sample-secret-single-env
spec:
  containers:
    - name: secret-container
      image: nginx:1.12
      env:
        - name: DB_USERNAME
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: sample-db-auth
              key: username

pi@raspi001:~/tmp $ k apply -f sample-secret-single-env.yaml
pi@raspi001:~/tmp $ k exec -it sample-secret-single-env env | grep DB_USERNAME
DB_USERNAME=root

環境変数から使う場合、値が固定されてしまいます。（静的）

Volume から Secret を使う

# sample-secret-single-volume.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: sample-secret-single-volume
spec:
  containers:
    - name: secret-container
      image: nginx:1.12
      volumeMounts:
        - name: config-volume
          mountPath: /config
  volumes:
    - name: config-volume
      secret:
        secretName: sample-db-auth
        items:
          - key: username
            path: username.txt

pi@raspi001:~/tmp $ k apply -f sample-secret-single-volume.yaml
pi@raspi001:~/tmp $ k exec -it sample-secret-single-volume cat /config/username.txt
root

こちらは、動的に書き換えることができるそうです。逐次 Volume を見ているんでしょうね。（環境変数の場合、コンテン起動した時点で固定される）

pi@raspi001:~/tmp $ cat << EOF | k apply -f -
> apiVersion: v1
> kind: Secret
> metadata:
>   name: sample-db-auth
> type: Opaque
> data:
>  username: YMRtaW4=
>  # root > admin
> EOF
pi@raspi001:~/tmp $ k exec -it sample-secret-single-volume cat /config/username.txt
amin

動的に書き換わっていますね。OK!

※ admin の a が文字化けしていた...

ConfigMap

設定情報を Key-Value 形式で登録することができます。こちらも手段としては、ファイル参照、直接参照、マニフェスト参照があります。さっきと同じなので、ファイル参照のみ試してみます。

# sample.txt
hogehoge
fugafuga

pi@raspi001:~/tmp $ k create configmap --save-config sample-configmap --from-file=./sample.txt
pi@raspi001:~/tmp $ k get configmaps sample-configmap -o json | jq .data
{
  "sample.txt": "hogehoge\nfugafuga\n"
}

secret と同じ感じですね。これって、どんなファイルでも(1MB まで)保存できちゃうそうです。 secret と同様で、設定したデータは環境変数、Volume の２つから参照可能です。

お片付け

pi@raspi001:~/tmp $ k delete -f sample-env.yaml -f sample-db-auth.yaml -f sample-secret-single-env.yaml -f sample-secret-single-volume.yaml
pi@raspi001:~/tmp $ k delete secret sample-db-auth sample-db-auth2 sample-db-auth3
pi@raspi001:~/tmp $ k delete configmap sample-configmap

最後に

環境変数の設定方法について、学びました。個人開発で、外部サービスをアプリケーションに組み込む際、 API_KEY を環境変数として登録して開発しています。今回は、Generic で Secret を保存しましたが、プロダクトでは、 service_account を使うのが一般的なのでしょうか？

次回は、Storage について学習します。こちらです。