k8s之安全信息（Secret）及配置信息（ConfigMap）

Secret

secret也是k8s中的一個資源對象，主要用於保存輕量的敏感信息，比如數據庫用戶名和密碼，令牌，認證密鑰等。
我們可以將這類敏感信息放在secret對象中，如果把它們暴露到鏡像或者pod spec中稍顯不妥，將其放在secret對象中可以更好地控制及使用，並降低意外暴露的風險。
Secret可以使用volume或者環境變量的方式來使用這些輕量級數據。

Secret有三種類型：

Service Account：用來訪問kubernetes API，由k8s自動創建，並且會自動掛載到pod的/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount 目錄中。
Opaque：base64編碼格式的Secret，用來存儲密碼，密鑰等。
kubernetes.io/dockerconfigjson： 用來存儲私有docker registry的認證信息。

secret可以通過命令行或YAML文件來創建，假設我們需要存放在secret對象中的信息：

1，用戶名：root
2，密碼：123456

1，創建Secret

創建Secret有以下四種方法：
1.1 通過--from-literal（以文字的方法創建）

[root@master ~]# kubectl  create secret generic mysecret --from-literal=username=root --from-literal=password=123456
secret/mysecret created

//查看創建的secret：

//查看該secret的詳細信息:

特點：每個--from-literal只能對應一條信息。比較繁瑣。

1.2 通過--from-file（以文件的方式創建）

[root@master ~]# echo root > username
[root@master ~]# echo 123456 > password
[root@master ~]# kubectl create secret  generic newsecret --from-file=username --from-file=password
secret/newsecret created

//查看創建的secret：

[root@master ~]# kubectl  get  secrets  | grep newsecret
newsecret             Opaque                                2      64s

特點：同樣是每個文件對應一條信息。每個文件中只能保存一個，爲了保證機密性，導入後有必要將本地的文件刪除掉。

1.3 通過--from-env-file（以變量的方式創建）

[root@master ~]# cat > env.txt <<EOF
> username=root
> password=123456
> EOF

[root@master ~]# kubectl  create secret generic env-secret --from-env-file=env.txt
secret/env-secret created

特點：可以在文件裏面保存多條信息，文件env.txt中每條key=value對應一條信息條目。

1.4 通過yaml配置文件：
#文件中的敏感數據必須是通過 base64 編碼後的結果。

[root@master ~]# echo root | base64
cm9vdAo=
[root@master ~]# echo 123456 | base64
MTIzNDU2Cg==

#編寫yaml文件：

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: secret-app
data:       #該字段爲存放數據的字段，與其他資源對象不同，沒有spec字段。
  username: cm9vdAo=
  password: MTIzNDU2Cg==

//創建secert：

[root@master ~]# kubectl apply -f  secret.yaml 
secret/secret-app created

//反向解析加密數據：

[root@master ~]# echo -n  cm9vdAo= | base64 --decode
root
[root@master ~]# echo -n MTIzNDU2Cg== | base64  --decode
123456

特點：便於保存，跨主機使用時會非常方便。

2，如何使用secret

一，以volume方式使用secret：
pod通過volume的方式使用secret：
pod的配置文件如下所示：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secret-pod
spec:
  containers:
  - name: secret-pod
    image: busybox
    args:
      - /bin/sh
      - -c
      - sleep 10; touch /tmp/healthy; sleep 3000
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: /etc/foo
      readOnly: true
  volumes:
  - name: foo
    secret:
      secretName: secret-app

（1）定義volume foo，來源爲secret（secret-app）
（2）將foo mount到容器路徑/etc/foo，可指定讀寫權限爲readOnly。

//創建pod並在容器中讀取secret：

[root@master secret]# kubectl apply -f  secret-pod.yaml 
pod/secret-pod created
[root@master secret]# kubectl  exec  -it secret-pod /bin/sh
/ # cd /etc/foo/
/etc/foo # ls
password  username
/etc/foo # cat password 
123456
/etc/foo # cat username 
root

可以看到，k8s會在指定路徑/etc/foo下爲每條敏感數據創建一個文件，文件名就是數據條目的key，這裏是/etc/foo/username和/etc/foo/password，value則以銘文存放在文件中。

（2）我們也可以自定義存放數據的文件名，完整的配置文件如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secret-pod
spec:
  containers:
  - name: secret-pod
    image: busybox
    args:
      - /bin/sh
      - -c
      - sleep 10; touch /tmp/healthy; sleep 3000
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: /etc/foo
      readOnly: true
  volumes:
  - name: foo
    secret:
      secretName: secret-app
      items:
      - key: username:
        path: my-group/my-username
      - key: password
        path: my-group/my-password

這時數據分別存放在/etc/foo/my-group/my-username和/etc/foo/my-group/my-password中。
//驗證數據存放位置：

[root@master secret]# kubectl  delete -f secret-pod.yaml 
pod "secret-pod" deleted
[root@master secret]# kubectl apply -f  secret-pod.yaml 
pod/secret-pod created

[root@master secret]# kubectl  exec  -it secret-pod /bin/sh
/ # cd /etc/foo/
/etc/foo # ls
my-group
/etc/foo # cd my-group/
/etc/foo/..2020_02_03_05_37_09.892671465/my-group # cat my-password 
123456
/etc/foo/..2020_02_03_05_37_09.892671465/my-group # cat my-username 
root

（3）以volume方式使用secret支持動態更新：secret更新後，容器中的數據也會更新。
//我們有需求將password更新爲“123456.com”

[root@master secret]# echo 123456.com | base64
MTIzNDU2LmNvbQo=

修改secret配置文件：

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: secret-app
data:
  username: cm9vdAo=
  password: MTIzNDU2LmNvbQo=

//更新secret：

[root@master secret]# kubectl apply -f  secret.yaml 
secret/secret-app configured

//驗證password是否更新成功：

[root@master secret]# kubectl  exec  -it secret-pod /bin/sh
/ # cd /etc/foo/my-group/
/etc/foo/..2020_02_03_05_40_42.995350019/my-group # cat my-password 
123456.com

特點：如果secert的數據發生變化，引用數據的資源對象內的數據也會隨之改變，當secret更新-----pod也會更新。

二：以環境變量的方式使用
通過volume使用secret時，容器必須從文件讀取數據，會稍嫌麻煩，k8s還支持通過環境變量來使用secret。

pod配置文件示例如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secret-pod
spec:
  containers:
  - name: secret-pod
    image: busybox
    args:
      - /bin/sh
      - -c
      - sleep 10; touch /tmp/healthy; sleep 3000
    env:
      - name: SECRET_USERNAME
        valueFrom:
          secretKeyRef:
            name: secret-app
            key: username
      - name: SECRET_PASSWORD
        valueFrom:
          secretKeyRef:
            name: secret-app
            key: password

//創建pod並讀取secret：

[root@master secret]# kubectl apply -f  secret-pod.yaml 
pod/secret-pod created
[root@master secret]# kubectl exec  -it secret-pod /bin/sh
/ # echo $SECRET_USERNAME
root
/ # echo $SECRET_PASSWORD
123456.com

（2）驗證：接下來我們修改secret中password的值，查看pod內的數據是否會改變？
經過測試，發現pod中的值是不會發生改變的。

特點：環境變量讀取secret很方便，但無法支撐secret動態更新。

configMap

Secret可以爲pod提供密碼，Token，私鑰等敏感數據。而對於一些非敏感數據，比如應用的配置信息，則可以用ConfigMap。
ConfigMap與secret非常相似，主要不同的是，他保存的數據是以明文的方式存放。

假設我們需要存放在ConfigMap對象中的信息：

config1=xxx
config2=yyy

1，創建ConfigMap

同樣擁有以下四種方法：
1.1 通過--from-literal創建：

[root@master configMap]# kubectl create configmap configmap1 --from-literal=config1=xxx --from-literal=config2=yyy
configmap/configmap1 created

//查看configmap信息：

可以看到保存的數據是以明文的方式存放。

特點：每個--from-literal對應一條信息。

1.2 通過--from-file創建：

[root@master configMap]# echo xxx > config1
[root@master configMap]# echo yyy > config2

//創建configmap：
[root@master configMap]# kubectl create configmap configmap2 --from-file=config1 --from-file=config2
configmap/configmap2 created

特點：每個文件對應一條信息，每個文件中只能保存一個,爲了機密性，導入後需要將本地的文件刪除掉。

1.3 通過--from-env-file的方式創建：

[root@master configMap]# cat > env.txt <<EOF
> config1=xxx
> config2=yyy
> EOF

//創建configmap：

[root@master configMap]# kubectl create configmap configmap3 --from-env-file=env.txt 
configmap/configmap3 created

特點：可以再文件裏面保存多條信息，文件env.txt中每條key=value 對應一條信息條目。

1.4 通過yaml配置文件：
#文件中的敏感數據必須是通過 base64 編碼後的結果。
configmap配置文件如下：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: configmap-app
data:
  config1: xxx   #文件中的數據直接以明文輸入即可
  config2: yyy

//創建configmap：

 [root@master configMap]# kubectl apply -f  configmap.yaml 
configmap/configmap-app created

特點：便於保存，跨主機使用時會非常方便。

2，數據的引用

與Secret一樣，pod也可以通過volume或者環境變量的方式使用secret。
一：volume方式
yaml配置文件如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: configmap-pod
spec:
  containers:
  - name: configmap-pod
    image: busybox
    args:
      - /bin/sh
      - -c
      - sleep 10; touch /tmp/healthy; sleep 3000
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: /etc/foo
  volumes:
  - name: foo
    configMap:
      name: configmap-app

//創建pod，並在pod中讀取數據：

[root@master configMap]# kubectl apply -f configmap-pod.yaml 
pod/configmap-pod created
[root@master configMap]# kubectl exec  -it configmap-pod /bin/sh
/ # cd /etc/foo/
/etc/foo # ls
config1  config2
/etc/test # cat config1
xxx
/etc/test # cat config2
yyy

二：env環境變量方式
yaml配置文件內容如下所示：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: configmap-pod
spec:
  containers:
  - name: configmap-pod
    image: busybox
    args:
      - /bin/sh
      - -c
      - sleep 10; touch /tmp/healthy; sleep 3000
    env:
      - name: CONFIG1
        valueFrom:
          configMapKeyRef:
            name: configmap-app
            key: config1
      - name: CONFIG2
        valueFrom:
          configMapKeyRef:
            name: configmap-app
            key: config2

//創建pod並查看pod中的數據：

[root@master configMap]# kubectl  delete -f  configmap-pod.yaml 
pod "configmap-pod" deleted
[root@master configMap]# kubectl  apply -f  configmap-pod.yaml 
pod/configmap-pod created

[root@master configMap]# kubectl exec  -it configmap-pod /bin/sh
/ # echo $CONFIG1
xxx
/ # echo $CONFIG2
yyy

經過測試：同樣configmap和secret的兩種引用方式一樣，volume掛載的方式，如果configmap的數據更新，引用的資源對象內的數據也會更新，而以env環境變量的方式，則不支持動態更新（可自己進行測試驗證）。

注意：以上只是例子，要知道在大多數情況下，配置信息都是以文件形式提供，所以創建ConfigMap時一般只採用--from-file或YAML方式，而讀取ConfigMap時通常採用volume方式。

小結：
向pod傳遞配置信息。如果信息需要加密，可使用Secret; 如果是一般的配置信息，則可使用ConfigMap。
Secret和ConfigMap支持四種定義方法，pod在使用它們時，可以選擇volume方式或環境變量方式，不過只有volume方式支持動態更新。

k8s之安全信息（Secret）及配置信息（ConfigMap）

Secret

1，創建Secret

2，如何使用secret

configMap

1，創建ConfigMap

2，數據的引用

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