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Kubernetes容器上下文环境

　　下面我们将主要介绍运行在Kubernetes集群中的容器所能够感知到的上下文环境，以及容器是如何获知这些信息的。

　　首先，Kubernetes提供了一个能够让容器感知到集群中正在发生的事情的方法：环境变量。作为容器环境组成的一部分，这些集群信息对于容器构建“集群环境感知”起着非常重要的作用。其次，Kubernetes容器环境还包括一系列与容器生命周期相关的容器钩子，其对应的回调函数hook handler可以作为单个容器可选定义项的一部分。这个容器钩子与操作系统传统进程模型的通知回调机制有些类似。其实，还有一个与容器环境相关的重要部分是容器可用的文件系统。通过前面的讨论可知，在Kubernetes中，容器的文件系统由一个容器镜像和若干个Volume组成。

　　下面我们将着重讨论暴露给容器的集群信息和用于向容器发布对其生命周期管理信息的容器钩子这两种同容器上下文环境协作的方法。

1、集群环境感知

　　运行在Kubernetes集群中的一个容器在容器内部能够感知两种类型的环境变量信息，一种是与容器自身相关的信息，另一种是集群的信息。

1.1容器自身信息

[root@k8s-master downwardapi]# cat test-downwardapi.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: test-downwardaoi-volumelabels:name: test-downwardaoi-volumezone: us-eastcluster: test-cluster1annotations:build: twobuilder: zhenyuyaodidiao
spec:containers:- name: test-hostpathimage: registry:5000/back_demon:1.0volumeMounts:- name: podinfomountPath: /home/laizy/podinforeadOnly: falsecommand:- /run.shvolumes:- name: podinfodownwardAPI:items:- path: "pod_name"fieldRef:fieldPath: metadata.name- path: "pod_namespace"fieldRef:fieldPath: metadata.namespace- path: "pod_labels"fieldRef:fieldPath: metadata.labels- path: "pod_annotations"fieldRef:fieldPath: metadata.annotations[root@k8s-master downwardapi]# kubectl create -f test-downwardapi.yaml
pod "test-downwardaoi-volume" created[root@k8s-master downwardapi]# kubectl exec -ti test-downwardaoi-volume /bin/bash
[root@test-downwardaoi-volume /]# cd /home/laizy/podinfo/
[root@test-downwardaoi-volume podinfo]# ls
pod_annotations  pod_labels  pod_name  pod_namespace
[root@test-downwardaoi-volume podinfo]# cat pod_annotations
build="two"
builder="zhenyuyaodidiao"
kubernetes.io/config.seen="2017-03-22T09:42:11.832955302+08:00"
kubernetes.io/config.source="api"
[root@test-downwardaoi-volume podinfo]# cat pod_labels
cluster="test-cluster1"
name="test-downwardaoi-volume"
zone="us-east"
[root@test-downwardaoi-volume podinfo]# cat pod_name
test-downwardaoi-volume
[root@test-downwardaoi-volume podinfo]# cat pod_name
test-downwardaoi-volume
[root@test-downwardaoi-volume podinfo]# cat pod_namespace
default
[root@test-downwardaoi-volume podinfo]# exit
exit

1.2集群信息

　　我们在前面已经讨论过Kubernetes服务发现的两种机制：DNS和环境变量。service环境变量属于集群信息，在容器创建时由Kubemetes集群API注人，在容器内以环境变量或域名的方式被访问。

2．容器钩子

　　容器钩子是Kubemetes针对容器生命周期管理引入的事件处理机制，它负责监听Kubemetes对容器生命周期的管理信息，并将这些信息以广播的形式通知给容器。然后执行相应的回调函数。

[root@k8s-master hook]# cat test-lifecycle-hostpath.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:labels:name: test-lifecycle-hostpathrole: mastername: test-lifecycle-hostpath
spec:containers:- name: test-lifecycle-hostpathimage: registry:5000/back_demon:1.0lifecycle:postStart:exec:command:- "touch"- "/home/laizy/test/hostpath/post-start"preStop:exec:command:- "touch"- "/home/laizy/test/hostpath/pre-stop"volumeMounts:- name: testhostmountPath: /home/laizy/test/hostpathreadOnly: falsecommand:- /run.shvolumes:- name: testhosthostPath:path: /home/testhost
[root@k8s-master hook]# date
2017年 03月 22日 星期三 10:21:58 CST
[root@k8s-master hook]# kubectl create -f test-lifecycle-hostpath.yaml
pod "test-lifecycle-hostpath" created
[root@k8s-master hook]# kubectl get pod -o wide
NAME                                READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP          NODE
test-lifecycle-hostpath             1/1       Running   0          13s       10.0.9.3    k8s-node-3
[root@k8s-master hook]# date
2017年 03月 22日 星期三 10:22:52 CST
[root@k8s-master hook]# kubectl delete pod test-lifecycle-hostpath
pod "test-lifecycle-hostpath" deleted

在node3上查看外挂出来的路径上，生成了两个文件，post-start文件是在pod创建之后生成的；pre-stop文件是在pod删除之前生成的。

[root@k8s-node-3 ~]# ll /home/testhost/
总用量 0
-rw-r--r--. 1 root root 0 3月  22 10:22 post-start
-rw-r--r--. 1 root root 0 3月  22 10:23 pre-stop
[root@k8s-node-3 ~]#

对应的httpGet示例简单示意如下：

containers:- name: lifecycleimage: busyboxlifecycle:postStart:exec:command:- "touch"- "/var/log/lifecycle/post-start"preStop:httpGet:path: "/abort"port: 8080

kubernetes 容器内获取Pod信息(包括：宿主主机IP)

kubernetes 容器内获取Pod信息(包括：宿主主机IP)_kozazyh的专栏-CSDN博客_k8s获取pod信息

kubernetes 自从1.7开始，可以在pod 的container 内获取pod的spec,metadata 等信息。

具体方法可以通过env获取：

      env:- name: MY_NODE_NAMEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: spec.nodeName- name: MY_POD_NAMEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: metadata.name- name: MY_POD_NAMESPACEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: metadata.namespace- name: MY_POD_IPvalueFrom:fieldRef:fieldPath: status.podIP- name: MY_POD_SERVICE_ACCOUNTvalueFrom:fieldRef:fieldPath: spec.serviceAccountName

spec.nodeName ： pod所在节点的IP、宿主主机IP

status.podIP ：pod IP

metadata.namespace : pod 所在的namespace

https://github.com/kubernetes/kubernetes/issues/24657

kubernetes 通过环境变量暴露POD的信息给容器

kubernetes 通过环境变量暴露POD的信息给容器_纵横四海的博客-CSDN博客

有时候，容器需要获取pod的信息时，就可以通过设置环境保护来实现
例子
1.使用POD 的字段的值作为环境变量的值

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: dapi-envars-fieldref
spec:containers:- name: test-containerimage: k8s.gcr.io/busyboxcommand: [ "sh", "-c"]args:- while true; doecho -en '\n';printenv MY_NODE_NAME MY_POD_NAME MY_POD_NAMESPACE;//对应下面的环境变量的值printenv MY_POD_IP MY_POD_SERVICE_ACCOUNT;sleep 10;done;env:- name: MY_NODE_NAMEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: spec.nodeName- name: MY_POD_NAMEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: metadata.name- name: MY_POD_NAMESPACEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: metadata.namespace- name: MY_POD_IPvalueFrom:fieldRef:fieldPath: status.podIP- name: MY_POD_SERVICE_ACCOUNTvalueFrom:fieldRef:fieldPath: spec.serviceAccountNamerestartPolicy: Never

2.使用容器的字段的值作为环境变量的值
例子

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: dapi-envars-resourcefieldref
spec:containers:- name: test-containerimage: k8s.gcr.io/busybox:1.24command: [ "sh", "-c"]args:- while true; doecho -en '\n';printenv MY_CPU_REQUEST MY_CPU_LIMIT;printenv MY_MEM_REQUEST MY_MEM_LIMIT;sleep 10;done;resources:requests:memory: "32Mi"cpu: "125m"limits:memory: "64Mi"cpu: "250m"env:- name: MY_CPU_REQUESTvalueFrom:resourceFieldRef:containerName: test-containerresource: requests.cpu- name: MY_CPU_LIMITvalueFrom:resourceFieldRef:containerName: test-containerresource: limits.cpu- name: MY_MEM_REQUESTvalueFrom:resourceFieldRef:containerName: test-containerresource: requests.memory- name: MY_MEM_LIMITvalueFrom:resourceFieldRef:containerName: test-containerresource: limits.memoryrestartPolicy: Never

参考：
environment-variable-expose-pod-information

Kubernetes 配置Pod和容器(十五) 通过环境变量公开Pod信息到容器

Kubernetes 配置Pod和容器(十五) 通过环境变量公开Pod信息到容器 - 简书

这个章节展示了如何使用环境变量公开pod的信息到它自己运行的容器里面。环境变量可以公开Pod字段和容器字段。

有两种方式用来公开Pod和容器字段给运行的容器：环境变量和DownwardAPIVolumeFiles。

使用Pod字段作为环境变量的值

在本次实验，创建包含一个容器的Pod。下面是这个Pod的配置文件：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: dapi-envars-fieldref
spec:containers:- name: test-containerimage: gcr.io/google_containers/busyboxcommand: [ "sh", "-c"]args:- while true; doecho -en '\n';printenv MY_NODE_NAME MY_POD_NAME MY_POD_NAMESPACE;printenv MY_POD_IP MY_POD_SERVICE_ACCOUNT;sleep 10;done;env:- name: MY_NODE_NAMEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: spec.nodeName- name: MY_POD_NAMEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: metadata.name- name: MY_POD_NAMESPACEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: metadata.namespace- name: MY_POD_IPvalueFrom:fieldRef:fieldPath: status.podIP- name: MY_POD_SERVICE_ACCOUNTvalueFrom:fieldRef:fieldPath: spec.serviceAccountNamerestartPolicy: Never

在这个配置文件，可以看到五个环境变量。env字段是个数组。数组里面的第一个元素指定了MY_NODE_NAME环境变量，它的值是从Pod的spec.nodeName里面获取的。类似的其他的环境变量获取pod的字段名称。

注意：这些例子里面的字段是pod的字段。不是运行在pod里面的容器的字段。

创建pod：

kubectl create -f test.yaml

验证运行在pod里面的容器：

kubectl get pods

查看容器的日志：

kubectl logs dapi-envars-fieldref

输出展示了选择的环境变量的值：

minikube
dapi-envars-fieldref
default
172.17.0.4
default

为何在日志里面是这些值，可以看配置文件的command和args。当容器启动的时候，把这个五个环境变量的值写入的标准输出里面。每十秒钟重复一次。

下一步，通过shell进入Pod运行的容器里面：

kubectl exec -it dapi-envars-fieldref -- sh

在shell里面，查看环境变量：

/# printenv

输出展示了确定已经把pod字段的值分配给环境变量：

MY_POD_SERVICE_ACCOUNT=default
...
MY_POD_NAMESPACE=default
MY_POD_IP=172.17.0.4
...
MY_NODE_NAME=minikube
...
MY_POD_NAME=dapi-envars-fieldref

使用容器字段作为环境变量的值

在上面的实验，使用pod字段作为环境变量的值。在下一个实验，可以使用容器字段作为环境变量的值。下面是Pod的配置文件：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: dapi-envars-resourcefieldref
spec:containers:- name: test-containerimage: gcr.io/google_containers/busybox:1.24command: [ "sh", "-c"]args:- while true; doecho -en '\n';printenv MY_CPU_REQUEST MY_CPU_LIMIT;printenv MY_MEM_REQUEST MY_MEM_LIMIT;sleep 10;done;resources:requests:memory: "32Mi"cpu: "125m"limits:memory: "64Mi"cpu: "250m"env:- name: MY_CPU_REQUESTvalueFrom:resourceFieldRef:containerName: test-containerresource: requests.cpu- name: MY_CPU_LIMITvalueFrom:resourceFieldRef:containerName: test-containerresource: limits.cpu- name: MY_MEM_REQUESTvalueFrom:resourceFieldRef:containerName: test-containerresource: requests.memory- name: MY_MEM_LIMITvalueFrom:resourceFieldRef:containerName: test-containerresource: limits.memoryrestartPolicy: Never

在配置文件里面，可以看到四个环境变量。env字段是一个数组。数组的第一个元素指定了MY_CPU_REQUEST环境变量的值通过名字为test-container容器的request.cpu字段获取。类似的其他的环境变量通过他们对应的容器字段获取相应的值。

创建Pod：

kubectl create -f test.yaml

验证Pod里面的容器已经运行：

kubectl get pods

查看容器日志：

kubectl logs dapi-envars-resourcefieldref

输出展示了选择的环境变量的值：

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Kubernetes容器上下文环境

1、集群环境感知

1.1容器自身信息

1.2集群信息

2．容器钩子

2.1容器钩子类型

2.2hook handler执行

2.3hook handler的执行方式

kubernetes 容器内获取Pod信息(包括：宿主主机IP)

kubernetes 通过环境变量暴露POD的信息给容器

Kubernetes 配置Pod和容器(十五) 通过环境变量公开Pod信息到容器

使用Pod字段作为环境变量的值

使用容器字段作为环境变量的值

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