Kubernetes在容器内获取Pod信息
我们知道，每个 Pod 在被成功创建出来之后，都会被系统分配唯一的名字、IP 地址，并且处于某个 Namespace
中，那么我们如何在 Pod 的容器内获取 Pod 的这些重要信息呢?答案就是使用 Downward API。
Downward API 可以通过以下两种方式将 Pod 信息注入容器内部。
（1）环境变量：用于单个变量，可以将 Pod 信息和 Container 信息注入容器内部。
（2）Volume 挂载：将数组类信息生成为文件并挂载到容器内部。
下面通过几个例子对 Downward API 的用法进行说明。
1、环境变量方式将Pod信息注入为环境变量
下面的例子通过 Downward API 将 Pod 的 IP、名称和所在 Namespace 注入容器的环境变量中，容器应用使用
env 命令将全部环境变量打印到标准输出中。
配置文件 010-dapi-test-pod.yaml 的内容为：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: dapi-test-pod
spec:
containers:
- name: test-container
image: busybox
command: [ "/bin/sh", "-c", "env" ]
env:
- name: MY_POD_NAME
valueFrom:
fieldRef:
fieldPath: metadata.name
- name: MY_POD_NAMESPACE
valueFrom:
fieldRef:
fieldPath: metadata.namespace
- name: MY_POD_IP
valueFrom:
fieldRef:
fieldPath: status.podIP
restartPolicy: Never
注意到上面 valueFrom 这种特殊的语法是 Downward API 的写法，目前 Downward API 提供了以下变量。
-
metadata.name：Pod 的名称，当 Pod 通过 RC 生成时，其名称是 RC 随机产生的唯一名称。 -
status.podIP：Pod 的 IP 地址，之所以叫作 status.podIP 而非 metadata.IP，是因为 Pod 的 IP 属于状态数据，而非元数据。
-
metadata.namespace：Pod 所在的 Namespace。
运行 kubectl create 命令创建 Pod：
[root@master cha3]# kubectl create -f 010-dapi-test-pod.yaml
pod/dapi-test-pod created
[root@master cha3]# kubectl get pods dapi-test-pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
dapi-test-pod 0/1 Completed 0 67s
查看 dapi-test-pod 的日志：
[root@master cha3]# kubectl logs dapi-test-pod
KUBERNETES_SERVICE_PORT=443
KUBERNETES_PORT=tcp://10.96.0.1:443
HOSTNAME=dapi-test-pod
SHLVL=1
HOME=/root
MY_POD_NAMESPACE=default
MY_POD_IP=10.244.140.197
KUBERNETES_PORT_443_TCP_ADDR=10.96.0.1
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PORT=443
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PROTO=tcp
KUBERNETES_SERVICE_PORT_HTTPS=443
KUBERNETES_PORT_443_TCP=tcp://10.96.0.1:443
KUBERNETES_SERVICE_HOST=10.96.0.1
PWD=/
MY_POD_NAME=dapi-test-pod
从日志中我们可以看到 Pod 的 IP、Name 及 Namespace 等信息都被正确保存到了 Pod 的环境变量中。
2、环境变量方式将容器资源信息注入为环境变量
下面的例子通过 Downward API 将 Container 的资源请求和限制信息注入容器的环境变量中，容器应用使用
printenv 命令将设置的资源请求和资源限制环境变量打印到标准输出中。
配置文件 011-dapi-test-pod-container-vars.yaml 的内容为：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: dapi-test-pod-container-vars
spec:
containers:
- name: test-container
image: busybox
imagePullPolicy: Never
command: [ "sh", "-c"]
args:
- while true; do
echo -en '\n';
printenv MY_CPU_REQUEST MY_CPU_LIMIT;
printenv MY_MEM_REQUEST MY_MEM_LIMIT;
sleep 3600;
done;
resources:
requests:
memory: "32Mi"
cpu: "125m"
limits:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
env:
- name: MY_CPU_REQUEST
valueFrom:
resourceFieldRef:
containerName: test-container
resource: requests.cpu
- name: MY_CPU_LIMIT
valueFrom:
resourceFieldRef:
containerName: test-container
resource: limits.cpu
- name: MY_MEM_REQUEST
valueFrom:
resourceFieldRef:
containerName: test-container
resource: requests.memory
- name: MY_MEM_LIMIT
valueFrom:
resourceFieldRef:
containerName: test-container
resource: limits.memory
restartPolicy: Never
注意 valueFrom 这种特殊的 Downward API 语法，目前 resourceFieldRef 可以将容器的资源请求和资源限制等
配置设置为容器内部的环境变量。
-
requests.cpu：容器的 CPU 请求值。 -
limits.cpu：容器的 CPU 限制值。 -
requests.memory：容器的内存请求值。 -
limits.memory：容器的内存限制值。
运行 kubectl create 命令来创建 Pod：
[root@master cha3]# kubectl create -f 011-dapi-test-pod-container-vars.yaml
pod/dapi-test-pod-container-vars created
[root@master cha3]# kubectl get pods dapi-test-pod-container-vars
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
dapi-test-pod-container-vars 1/1 Running 0 14s
查看 dapi-test-pod-container-vars 的日志：
[root@master cha3]# kubectl logs dapi-test-pod-container-vars
1
1
33554432
67108864
从日志中我们可以看到Container的requests.cpu、limits.cpu、requests.memory、limits.memory等
信息都被正确保存到了 Pod 的环境变量中。
3、Volume挂载方式
下面的例子通过 Downward API 将 Pod 的 Label、Annotation 列表通过 Volume 挂载为容器中的一个文件，容器
应用使用 echo 命令将文件的内容打印到标准输出中。
配置文件 012-dapi-test-pod-volume.yaml 的内容为：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: dapi-test-pod-volume
labels:
zone: us-est-coast
cluster: test-cluster1
rack: rack-22
annotations:
build: two
builder: john-doe
spec:
containers:
- name: test-container
image: busybox
imagePullPolicy: Never
command: ["sh", "-c"]
args:
- while true; do
if [[ -e /opt/labels ]]; then
echo -en '\n\n'; cat /opt/labels; fi;
if [[ -e /opt/annotations ]]; then
echo -en '\n\n'; cat /opt/annotations; fi;
sleep 3600;
done;
volumeMounts:
- name: podinfo
mountPath: /opt
readOnly: false
volumes:
- name: podinfo
downwardAPI:
items:
- path: "labels"
fieldRef:
fieldPath: metadata.labels
- path: "annotations"
fieldRef:
fieldPath: metadata.annotations
这里要注意 volumes 字段中 downwardAPI 的特殊语法，通过 items 的设置，系统会根据 path 的名称生成文
件。根据上例的设置，系统将在容器内生成 /opt/labels 和 /opt/annotations 两个文件。在 /opt/labels
文件中将包含 metadata.labels 的全部 Label 列表，在 /opt/annotations 文件中将包含
metadata.annotations的全部 Label 列表。
运行 kubectl create 命令创建 Pod：
[root@master cha3]# kubectl create -f 012-dapi-test-pod-volume.yaml
pod/dapi-test-pod-volume created
[root@master cha3]# kubectl get pods dapi-test-pod-volume
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
dapi-test-pod-volume 1/1 Running 0 16s
查看 dapi-test-pod-volume 的日志：
[root@master cha3]# kubectl logs dapi-test-pod-volume
cluster="test-cluster1"
rack="rack-22"
zone="us-est-coast"
build="two"
builder="john-doe"
kubernetes.io/config.seen="2023-07-02T17:02:42.357753840+08:00"
从日志中我们看到 Pod 的 Label 和 Annotation 信息都被保存到了容器内的 /opt/labels和/opt/annotations
文件中。
[root@master cha3]# kubectl exec -it dapi-test-pod-volume -- ls /opt
annotations labels
[root@master cha3]# kubectl exec -it dapi-test-pod-volume -- cat /opt/annotations
build="two"
builder="john-doe"
kubernetes.io/config.seen="2023-07-02T17:02:42.357753840+08:00"
kubernetes.io/config.source="api"
[root@master cha3]# kubectl exec -it dapi-test-pod-volume -- cat /opt/labels
cluster="test-cluster1"
rack="rack-22"
zone="us-est-coast"
那么，Downward API有什么价值呢?
在某些集群中，集群中的每个节点都需要将自身的标识(ID)及进程绑定的 IP 地址等信息事先写入配置文件中，进程
在启动时会读取这些信息，然后将这些信息发布到某个类似服务注册中心的地方，以实现集群节点的自动发现功
能。此时 Downward API 就可以派上用场了，具体做法是先编写一个预启动脚本或 Init Container，通过环境变量文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-688450.html
或文件方式获取 Pod 自身的名称、IP地址等信息，然后将这些信息写入主程序的配置文件中，最后启动主程序。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-688450.html
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