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k8s之安全信息(secret)及配置信息(configmap)管理

发表于:2025-01-24 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2025年01月24日,应用启动过程中可能需要一些敏感信息,比如访问数据库的用户名密码或者秘钥。将这些信息直接保存在容器镜像中显然不妥,Kubernetes 提供的解决方案是 Secret。Secret 会以密文的方式存储数
千家信息网最后更新 2025年01月24日k8s之安全信息(secret)及配置信息(configmap)管理

应用启动过程中可能需要一些敏感信息,比如访问数据库的用户名密码或者秘钥。将这些信息直接保存在容器镜像中显然不妥,Kubernetes 提供的解决方案是 Secret。

Secret 会以密文的方式存储数据,避免了直接在配置文件中保存敏感信息。Secret 会以 Volume 的形式被 mount 到 Pod,容器可通过文件的方式使用 Secret 中的敏感数据;此外,容器也可以环境变量的方式使用这些数据。

Secret 可通过命令行或 YAML 创建。比如希望 Secret 中包含如下信息:

  1. 用户名 admin
  2. 密码 123456
创建 Secret

有四种方法创建 Secret:

  1. 通过 --from-literal:

    kubectl create secret generic mysecret --from-literal=username=admin --from-literal=password=123456

    每个 --from-literal 对应一个信息条目。

  2. 通过 --from-file:

    echo -n admin > ./usernameecho -n 123456 > ./passwordkubectl create secret generic mysecret --from-file=./username --from-file=./password

    每个文件内容对应一个信息条目。

  3. 通过 --from-env-file:

    cat << EOF > env.txtusername=adminpassword=123456EOFkubectl create secret generic mysecret --from-env-file=env.txt

    文件 env.txt 中每行 Key=Value 对应一个信息条目。

  4. 通过 YAML 配置文件:
    apiVersion: v1kind: Secretmetadata:name: mysecretdata:username: YWRtaW4=password: MTIzNDU2

文件中的敏感数据必须是通过 base64 编码后的结果。

[root@k8s-master ~]# echo -n admin |base64YWRtaW4=[root@k8s-master ~]# echo -n 123456 | base64MTIzNDU2

执行 kubectl apply 创建 Secret:

# kubectl apply -f mysecrete.ymlsecret/mysecret created
使用这些创建好的 Secret。

查看 Secre
可以通过 kubectl get secret 查看存在的 secret。

[root@k8s-master ~]# kubectl get secrets NAME                  TYPE                                  DATA   AGEdefault-token-5l66h   kubernetes.io/service-account-token   3      14dmysecret              Opaque                                2      20s

显示有两个数据条目,kubectl describe secret 查看条目的 Key:

[root@k8s-master ~]# kubectl describe secrets mysecret Name:         mysecretNamespace:    defaultLabels:       Annotations:  Type:         OpaqueData====password:  6 bytesusername:  5 bytes[root@k8s-master ~]# 

如果还想查看 Value,可以用 kubectl edit secret mysecret:

apiVersion: v1data:  password: MTIzNDU2  username: YWRtaW4=kind: Secretmetadata:  annotations:    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |      {"apiVersion":"v1","data":{"password":"MTIzNDU2","username":"YWRtaW4="},"kind":"Secret","metadata":{"annotations":{},"name":"mysecret","namespace":"default"}}  creationTimestamp: "2019-10-14T08:26:43Z"  name: mysecret  namespace: default  resourceVersion: "13845"  selfLink: /api/v1/namespaces/default/secrets/mysecret  uid: a713292c-6fea-4065-b5ae-239f8fe9a76ftype: Opaque~              

然后通过 base64 将 Value 反编码:

[root@k8s-master ~]# echo -n MTIzNDU2 |base64 --decode 123456# echo -n YWRtaW4=  |base64 --decode                  admin[root@k8s-master ~]# 

如何在 Pod 中使用 Secret。

volume 方式使用 Secret

Pod 可以通过 Volume 或者环境变量的方式使用 Secret。

Pod 的配置文件如下所示:

apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: mypodspec:  containers:  - name: mypod    image: busybox    args:      - /bin/sh      - -c       - sleep 10;touch /tmp/healthy;sleep 30000    volumeMounts:    - name: foo      mountPath: /etc/foo      readOnly: true  volumes:  - name: foo    secret:      secretName: mysecret

① 定义 volume foo,来源为 secret mysecret。

② 将 foo mount 到容器路径 /etc/foo,可指定读写权限为 readOnly。

创建 Pod 并在容器中读取 Secret:

[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f mypod.ymlpod/mypod created[root@k8s-master ~]# kubectl exec -it mypod sh / # ls /etc/foo/password  username/ # cat /etc/foo/username admin/ # / # cat /etc/foo/password 123456/ # / # / # exit

可以看到,Kubernetes 会在指定的路径 /etc/foo 下为每条敏感数据创建一个文件,文件名就是数据条目的 Key,这里是 /etc/foo/username 和 /etc/foo/password,Value 则以明文存放在文件中。

我们也可以自定义存放数据的文件名,比如将配置文件改为:

apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: mypodspec:  containers:  - name: mypod    image: busybox    args:      - /bin/sh      - -c       - sleep 10;touch /tmp/healthy;sleep 30000    volumeMounts:    - name: foo      mountPath: /etc/foo      readOnly: true  volumes:  - name: foo    secret:      secretName: mysecret      items:      - key: username        path: my-group/my-username      - key: password        path: my-group/my-password

这时数据将分别存放在 /etc/foo/my-group/my-username 和 /etc/foo/my-group/my-password 中。

以 Volume 方式使用的 Secret 支持动态更新:Secret 更新后,容器中的数据也会更新。

将 password 更新为 abcdef,base64 编码为 YWJjZGVm

[root@k8s-master ~]# cat mysecrete.yml apiVersion: v1kind: Secretmetadata:  name: mysecretdata:  username: YWRtaW4=  password: YWJjZGVm

更新 Secret。

[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f mysecrete.ymlsecret/mysecret configured

等待,新的 password 会同步到容器。

/etc/foo/..2019_10_14_09_42_09.863448745/my-group # cat my-password abcdef/etc/foo/..2019_10_14_09_42_09.863448745/my-group # 
环境变量方式使用 Secret

通过 Volume 使用 Secret,容器必须从文件读取数据,会稍显麻烦,Kubernetes 还支持通过环境变量使用 Secret。

Pod 配置文件示例如下:

apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: mypodspec:  containers:  - name: mypod    image: busybox    args:      - /bin/sh      - -c      - sleep 10; touch /tmp/healthy; sleep 30000    env:      - name: SECRET_USERNAME        valueFrom:          secretKeyRef:            name: mysecret            key: username      - name: SECRET_PASSWORD        valueFrom:          secretKeyRef:            name: mysecret            key: password

创建 Pod 并读取 Secret。

[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f mysql-env.ymlpod/mypod created[root@k8s-master ~]# kubectl exec -it mypod sh/ # echo $SECRET_USERNAMEadmin/ # echo $SECRET_PASSWORD123456/ # 

通过环境变量 SECRET_USERNAME 和 SECRET_PASSWORD 成功读取到 Secret 的数据。

需要注意的是,环境变量读取 Secret 很方便,但无法支撑 Secret 动态更新。

Secret 可以为 Pod 提供密码、Token、私钥等敏感数据;对于一些非敏感数据,比如应用的配置信息,则可以用 ConfigMap。

用 ConfigMap 管理配置

Secret 可以为 Pod 提供密码、Token、私钥等敏感数据;对于一些非敏感数据,比如应用的配置信息,则可以用 ConfigMap。

ConfigMap 的创建和使用方式与 Secret 非常类似,主要的不同是数据以明文的形式存放。

与 Secret 一样,ConfigMap 也支持四种创建方式:

  1. 通过 --from-literal:

    kubectl create configmap myconfigmap --from-literal=config1=xxx --from-literal=config2=yyy

    每个 --from-literal 对应一个信息条目。

  2. 通过 --from-file:

    echo -n xxx > ./config1echo -n yyy > ./config2kubectl create configmap myconfigmap --from-file=./config1 --from-file=./config2

    每个文件内容对应一个信息条目。

  3. 通过 --from-env-file:

    cat << EOF > env.txtconfig1=xxxconfig2=yyyEOFkubectl create configmap myconfigmap --from-env-file=env.txt

    文件 env.txt 中每行 Key=Value 对应一个信息条目。

  4. 通过 YAML 配置文件:
    apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata:name: myconfigmap1data:config1: xxxconfig2: yyy

    文件中的数据直接以明文输入。

与 Secret 一样,Pod 也可以通过 Volume 或者环境变量的方式使用 Secret。

Volume 方式:

apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: mypodspec:  containers:  - name: mypod    image: busybox    args:      - /bin/sh      - -c      - sleep 10; touch /tmp/healthy; sleep 30000    volumeMounts:    - name: foo      mountPath: /etc/foo      readOnly: true  volumes:  - name: foo    configMap:      name: myconfigmap

环境变量方式:

apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: mypodspec:  containers:  - name: mypod    image: busybox    args:      - /bin/sh      - -c      - sleep 10; touch /tmp/healthy; sleep 30000    env:      - name: CONFIG_1        valueFrom:          configMapKeyRef:            name: myconfigmap            key: config1      - name: CONFIG_2        valueFrom:          configMapKeyRef:            name: myconfigmap            key: config2

大多数情况下,配置信息都以文件形式提供,所以在创建 ConfigMap 时通常采用 --from-file 或 YAML 方式,读取 ConfigMap 时通常采用 Volume 方式。

比如给 Pod 传递如何记录日志的配置信息:

class: logging.handlers.RotatingFileHandlerformatter: preciselevel: INFOfilename: %hostname-%timestamp.log

可以采用 --from-file 形式,则将其保存在文件 logging.conf 中,然后执行命令:

# kubectl create configmap myconfigmap2 --from-file=./logging.conf 

kubectl create configmap myconfigmap --from-file=./logging.conf
如果采用 YAML 配置文件,其内容则为:

apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata:  name: myconfigmap3data:  logging.conf: |    class: logging.handlers.RotatingFileHandler    formatter: precise    level: INFO    filename: %hostname-%timestamp.log

注意别漏写了 Key logging.conf 后面的 | 符号。

创建并查看 ConfigMap:

[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f myconfigmap2.ymlconfigmap/myconfigmap3 created[root@k8s-master ~]# kubectl get configmaps myconfigmap3 NAME           DATA   AGEmyconfigmap3   1      2m39s[root@k8s-master ~]# kubectl describe configmaps myconfigmap3Name:         myconfigmap3Namespace:    defaultLabels:       Annotations:  kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:                {"apiVersion":"v1","data":{"logging.conf":"class: logging.handlers.RotatingFileHandler\nformatter: precise\nlevel: INFO\nfilename: %hostna...Data====logging.conf:----class: logging.handlers.RotatingFileHandlerformatter: preciselevel: INFOfilename: %hostname-%timestamp.logEvents:  [root@k8s-master ~]# 

在 Pod 中使用此 ConfigMap,配置文件为:

apiVersion: extensions/v1beta1kind: Deploymentmetadata:  name: nginx-configmapspec:  replicas: 1  template:    metadata:      labels:        app: nginx-configmap    spec:      containers:      - name: nginx-configmap        image: nginx        ports:        - containerPort: 80        volumeMounts:             - name: config-volume4          mountPath: /tmp/config4      volumes:      - name: config-volume4        configMap:          name: myconfigmap

① 在 volume 中指定存放配置信息的文件相对路径为 myapp/logging.conf。

② 将 volume mount 到容器的 /etc 目录。

创建 Pod 并读取配置信息:

配置信息已经保存到 /etc/myapp/logging.conf 文件中。与 Secret 一样,Volume 形式的 ConfigMap 也支持动态更新,留给大家自己实践。

小结
向 Pod 传递配置信息。如果信息需要加密,可使用 Secret;如果是一般的配置信息,则可使用 ConfigMap。

Secret 和 ConfigMap 支持四种定义方法。Pod 在使用它们时,可以选择 Volume 方式或环境变量方式,不过只有 Volume 方式支持动态更新。

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