Configuración

• 1: ConfigMaps
• 2: Sobrecarga de Pod
• 3: Administrando los recursos de los contenedores
• 4: Secrets
• 5: Organizar el acceso a los clústeres utilizando archivos kubeconfig

1 - ConfigMaps

Un configmap es un objeto de la API utilizado para almacenar datos no confidenciales en el formato clave-valor. Los Pods pueden utilizar los ConfigMaps como variables de entorno, argumentos de la linea de comandos o como ficheros de configuración en un Volumen.

Un ConfigMap te permite desacoplar la configuración de un entorno específico de una imagen de contenedor, así las aplicaciones son fácilmente portables.

Motivo

Utiliza un ConfigMap para crear una configuración separada del código de la aplicación.

Por ejemplo, imagina que estás desarrollando una aplicación que puedes correr en tu propio equipo (para desarrollo) y en el cloud (para mantener tráfico real). Escribes el código para configurar una variable llamada DATABASE_HOST. En tu equipo configuras la variable con el valor localhost. En el cloud, la configuras con referencia a un kubernetes Service que expone el componente de la base de datos en tu cluster.

Esto permite tener una imagen corriendo en un cloud y tener el mismo código localmente para checkearlo si es necesario.

Objeto ConfigMap

Un ConfigMap es un objeto de la API que permite almacenar la configuración de otros objetos utilizados. Aunque muchos objetos de kubernetes que tienen un spec, un ConfigMap tiene una sección data para almacenar items, identificados por una clave, y sus valores.

El nombre del ConfigMap debe ser un nombre de subdominio DNS válido.

ConfigMaps y Pods

Puedes escribir un Pod spec y referenciarlo a un ConfigMap y configurar el contenedor(es) de ese Pod en base a los datos del ConfigMap. El Pod y el ConfigMap deben estar en el mismo Namespace.

Este es un ejemplo de ConfigMap que tiene algunas claves con un valor simple, y otras claves donde el valor tiene un formato de un fragmento de configuración.

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: game-demo
data:
  # property-like keys; each key maps to a simple value
  player_initial_lives: "3"
  ui_properties_file_name: "user-interface.properties"
  #
  # file-like keys
  game.properties: |
    enemy.types=aliens,monsters
    player.maximum-lives=5    
  user-interface.properties: |
    color.good=purple
    color.bad=yellow
    allow.textmode=true    

Hay cuatro maneras diferentes de usar un ConfigMap para configurar un contenedor dentro de un Pod:

1. Argumento en la linea de comandos como entrypoint de un contenedor
2. Variable de entorno de un contenedor
3. Como fichero en un volumen de solo lectura, para que lo lea la aplicación
4. Escribir el código para ejecutar dentro de un Pod que utiliza la API para leer el ConfigMap

Estos diferentes mecanismos permiten utilizar diferentes métodos para modelar los datos que se van a usar. Para los primeros tres mecanismos, el kubelet utiliza la información del ConfigMap cuando lanza un contenedor (o varios) en un Pod.

Para el cuarto método, tienes que escribir el código para leer el ConfigMap y sus datos. Sin embargo, como estás utilizando la API de kubernetes directamente, la aplicación puede suscribirse para obtener actualizaciones cuando el ConfigMap cambie, y reaccionar cuando esto ocurra. Accediendo directamente a la API de kubernetes, esta técnica también permite acceder al ConfigMap en diferentes namespaces.

En el siguiente ejemplo el Pod utiliza los valores de game-demo para configurar el contenedor:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: configmap-demo-pod
spec:
  containers:
    - name: demo
      image: game.example/demo-game
      env:
        # Define the environment variable
        - name: PLAYER_INITIAL_LIVES # Notice that the case is different here
                                     # from the key name in the ConfigMap.
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: game-demo           # The ConfigMap this value comes from.
              key: player_initial_lives # The key to fetch.
        - name: UI_PROPERTIES_FILE_NAME
          valueFrom:
            configMapKeyRef:
              name: game-demo
              key: ui_properties_file_name
      volumeMounts:
      - name: config
        mountPath: "/config"
        readOnly: true
  volumes:
    # You set volumes at the Pod level, then mount them into containers inside that Pod
    - name: config
      configMap:
        # Provide the name of the ConfigMap you want to mount.
        name: game-demo
        # An array of keys from the ConfigMap to create as files
        items:
        - key: "game.properties"
          path: "game.properties"
        - key: "user-interface.properties"
          path: "user-interface.properties"

Un ConfigMap no diferencia entre las propiedades de una linea individual y un fichero con múltiples lineas y valores. Lo importante es como los Pods y otros objetos consumen estos valores.

Para este ejemplo, definimos un Volumen y lo montamos dentro del contenedor demo como /config creando dos ficheros, /config/game.properties y /config/user-interface.properties, aunque haya cuatro claves en el ConfigMap. Esto es debido a que enla definición del Pod se especifica el array items en la sección volumes. Si quieres omitir el array items entero, cada clave del ConfigMap se convierte en un fichero con el mismo nombre que la clave, y tienes 4 ficheros.

Usando ConfigMaps

Los ConfigMaps pueden montarse como volúmenes. También pueden ser utilizados por otras partes del sistema, sin ser expuestos directamente al Pod. Por ejemplo, los ConfigMaps pueden contener información para que otros elementos del sistema utilicen para su configuración.

Usando ConfigMaps como ficheros en un Pod

Para usar un ConfigMap en un volumen en un Pod:

1. Crear un ConfigMap o usar uno que exista. Múltiples Pods pueden utilizar el mismo ConfigMap.
2. Modifica la configuración del Pod para añadir el volumen en .spec.volumes[]. Pon cualquier nombre al Volumen, y tienes un campo .spec.volumes[].configMap.name configurado con referencia al objeto ConfigMap.
3. Añade un .spec.containers[].volumeMounts[] a cada contenedor que necesite el ConfigMap. Especifica .spec.containers[].volumeMounts[].readOnly = true y .spec.containers[].volumeMounts[].mountPath en un directorio sin uso donde quieras que aparezca el ConfigMap.
4. Modifica la imagen o el comando utilizado para que el programa busque los ficheros en el directorio. Cada clave del ConfigMap data se convierte en un un fichero en el mountPath.

En este ejemplo, el Pod monta un ConfigMap como un volumen:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
  - name: mypod
    image: redis
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: "/etc/foo"
      readOnly: true
  volumes:
  - name: foo
    configMap:
      name: myconfigmap

Cada ConfigMap que quieras utilizar debe estar referenciado en .spec.volumes.

Si hay múltiples contenedores en el Pod, cada contenedor tiene su propio bloque volumeMounts, pero solo un .spec.volumes es necesario por cada ConfigMap.

ConfigMaps montados son actualizados automáticamente

Cuando un ConfigMap está siendo utilizado en un volumen y es actualizado, las claves son actualizadas también. El kubelet comprueba si el ConfigMap montado está actualizado cada periodo de sincronización. Sin embargo, el kubelet utiliza su caché local para obtener el valor actual del ConfigMap. El tipo de caché es configurable usando el campo ConfigMapAndSecretChangeDetectionStrategy en el KubeletConfiguration struct. Un ConfigMap puede ser propagado por vista (default), ttl-based, o simplemente redirigiendo todas las consultas directamente a la API. Como resultado, el retraso total desde el momento que el ConfigMap es actualizado hasta el momento que las nuevas claves son proyectadas en el Pod puede ser tan largo como la sincronización del Pod

• el retraso de propagación de la caché, donde la propagación de la caché depende del tipo de caché elegido (es igual al retraso de propagación, ttl de la caché, o cero correspondientemente).

La característica alpha de kubernetes Immutable Secrets and ConfigMaps provee una opción para configurar Secrets individuales y ConfigMaps como inmutables. Para los Clústeres que usan ConfigMaps como extensión (al menos decenas o cientos de un único ConfigMap montado en Pods), previene cambios en sus datos con las siguientes ventajas:

• protección de actualizaciones accidentales (o no deseadas) que pueden causar caídas de aplicaciones
• mejora el rendimiento del Clúster significativamente reduciendo la carga del kube-apiserver, cerrando las vistas para el ConfigMap marcado como inmutable.

Para usar esta característica, habilita el ImmutableEmphemeralVolumes feature gate y configura el campo del Secret o ConfigMap immutable como true. Por ejemplo:

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  ...
data:
  ...
immutable: true

Siguientes pasos

• Leer sobre Secrets.
• Leer Configure a Pod to Use a ConfigMap.
• Leer The Twelve-Factor App para entender el motivo de separar el código de la configuración.

2 - Sobrecarga de Pod

Cuando se está ejecutando un Pod en un nodo, el Pod por sí mismo utiliza una cantidad de recursos del sistema. Estos recursos son adicionales a los recursos necesarios para hacer funcionar el/los contenedor(es) dentro del Pod. La Sobrecarga de Pod es una característica para contabilizar los recursos consumidos por la infraestructura de Pods que están por encima de los valores de Requests y Limits del/los contenedor(es).

Sobrecarga de Pod

En Kubernetes, la sobrecarga de Pod se configura en el tiempo de admisión con respecto a la sobrecarga asociada con el RuntimeClass del Pod.

Cuando se habilita la opción de sobrecarga de Pod, se considera tanto la propia sobrecarga como la suma de solicitudes de recursos del contenedor al programar el Pod. Del mismo modo, Kubelet incluirá la sobrecarga de Pod cuando se dimensione el cgroup del Pod, y cuando se realice la clasificación de la expulsión de Pods.

Configuración

Debe asegurarse de que el Feature Gate PodOverhead esté activado (su valor está desactivado de manera predeterminada) en todo el clúster. Esto significa:

• en el kube-scheduler
• en el kube-apiserver
• en el kubelet de cada nodo
• en cualquier servidor de API personalizado que necesite Feature Gates.

• RuntimeClass
• Diseño de capacidad de PodOverhead

3 - Administrando los recursos de los contenedores

Cuando especificas un Pod, opcionalmente puedes especificar los recursos que necesita un Contenedor. Los recursos que normalmente se definen son CPU y memoria (RAM); pero hay otros.

Cuando especificas el recurso request para Contenedores en un Pod, el Scheduler de Kubernetes usa esta información para decidir en qué nodo colocar el Pod. Cuando especificas el recurso limit para un Contenedor, Kubelet impone estos límites, así que el contenedor no puede utilizar más recursos que el límite que le definimos. Kubelet también reserva al menos la cantidad especificada en request para el contenedor.

Peticiones y límites

Si el nodo donde está corriendo un pod tiene suficientes recursos disponibles, es posible (y válido) que el contenedor utilice más recursos de los especificados en request. Sin embargo, un contenedor no está autorizado a utilizar más de lo especificado en limit.

Por ejemplo, si configuras una petición de memory de 256 MiB para un contenedor, y ese contenedor está en un Pod colocado en un nodo con 8GiB de memoria y no hay otros Pod, entonces el contenedor puede intentar usar más RAM.

Si configuras un límite de memory de 4GiB para el contenedor, kubelet) (y motor de ejecución del contenedor) impone el límite. El Runtime evita que el contenedor use más recursos de los configurados en el límite. Por ejemplo: cuando un proceso en el contenedor intenta consumir más cantidad de memoria de la permitida, el Kernel del sistema termina el proceso que intentó la utilización de la memoria, con un error de out of memory (OOM).

Los límites se pueden implementar de forma reactiva (el sistema interviene cuando ve la violación) o por imposición (el sistema previene al contenedor de exceder el límite). Diferentes Runtimes pueden tener distintas implementaciones a las mismas restricciones.

Tipos de recursos

CPU y memoria son cada uno un tipo de recurso. Un tipo de recurso tiene una unidad base. CPU representa procesos de computación y es especificada en unidades de Kubernetes CPUs. Memoria es especificada en unidades de bytes. Si estás usando Kubernetes v1.14 o posterior, puedes especificar recursos huge page. Huge pages son una característica de Linux específica donde el kernel del nodo asigna bloques de memoria que son más grandes que el tamaño de paginación por defecto.

Por ejemplo, en un sistema donde el tamaño de paginación por defecto es de 4KiB, podrías especificar un límite, hugepages-2Mi: 80Mi. Si el contenedor intenta asignar más de 40 2MiB huge pages (un total de 80 MiB), la asignación fallará.

CPU y memoria son colectivamente conocidos como recursos de computación, o simplemente como recursos. Los recursos de computación son cantidades medibles que pueden ser solicitadas, asignadas y consumidas. Son distintas a los Recursos API. Los recursos API , como Pods y Services son objetos que pueden ser leídos y modificados a través de la API de Kubernetes.

Peticiones y límites de recursos de Pods y Contenedores

Cada contenedor de un Pod puede especificar uno o más de los siguientes:

• spec.containers[].resources.limits.cpu
• spec.containers[].resources.limits.memory
• spec.containers[].resources.limits.hugepages-<size>
• spec.containers[].resources.requests.cpu
• spec.containers[].resources.requests.memory
• spec.containers[].resources.requests.hugepages-<size>

Aunque las peticiones y límites pueden ser especificadas solo en contenedores individuales, es conveniente hablar sobre los recursos de peticiones y límites del Pod. Un limite/petición de recursos de un Pod para un tipo de recurso particular es la suma de peticiones/límites de cada tipo para cada contenedor del Pod.

Unidades de recursos en Kubernetes

Significado de CPU

Límites y peticiones para recursos de CPU son medidos en unidades de cpu. Una cpu, en Kubernetes, es equivalente a 1 vCPU/Core para proveedores de cloud y 1 hyperthread en procesadores bare-metal Intel.

Las peticiones fraccionadas están permitidas. Un contenedor con spec.containers[].resources.requests.cpu de 0.5 tiene garantizada la mitad, tanto CPU como otro que requiere 1 CPU. La expresión 0.1 es equivalente a la expresión 100m, que puede ser leída como "cien millicpus". Algunas personas dicen "cienmilicores", y se entiende que quiere decir lo mismo. Una solicitud con un punto decimal, como 0.1, es convertido a 100m por la API, y no se permite una precisión mayor que 1m. Por esta razón, la forma 100m es la preferente. CPU es siempre solicitada como una cantidad absoluta, nunca como una cantidad relativa; 0.1 es la misma cantidad de cpu que un core-simple, dual-core, o máquina de 48-core.

Significado de memoria

Los límites y peticiones de memoria son medidos en bytes. Puedes expresar la memoria como un número entero o como un número decimal usando alguno de estos sufijos: E, P, T, G, M, k, m (millis). También puedes usar los equivalentes en potencia de dos: Ei, Pi, Ti, Gi, Mi, Ki. Por ejemplo, los siguientes valores representan lo mismo:

128974848, 129e6, 129M, 128974848000m, 123Mi

Aquí un ejemplo. El siguiente Pod tiene dos contenedores. Cada contenedor tiene una petición de 0.25 cpu y 64MiB (2²⁶ bytes) de memoria. Cada contenedor tiene un límite de 0.5 cpu y 128MiB de memoria. Puedes decirle al Pod que solicite 0.5 cpu y 128MiB de memoria y un límite de 1 cpu y 256MiB de memoria.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: frontend
spec:
  containers:
  - name: app
    image: images.my-company.example/app:v4
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"
  - name: log-aggregator
    image: images.my-company.example/log-aggregator:v6
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"

Cómo son programados los Pods con solicitudes de recursos

Cuando creas un Pod, el planificador de Kubernetes determina el nodo para correr dicho Pod. Cada nodo tiene una capacidad máxima para cada tipo de recurso: la cantidad de CPU y memoria que dispone para los Pods. El planificador de Kubernetes se asegura de que, para cada tipo de recurso, la suma de los recursos solicitados de los contenedores programados sea menor a la capacidad del nodo. Cabe mencionar que aunque la memoria actual o CPU en uso de los nodos sea muy baja, el planificador todavía rechaza programar un Pod en un nodo si la comprobación de capacidad falla. Esto protege contra escasez de recursos en un nodo cuando el uso de recursos posterior crece, por ejemplo, durante un pico diario de solicitud de recursos.

Cómo corren los Pods con límites de recursos

Cuando el kubelet inicia un contenedor de un Pod, este pasa los límites de CPU y memoria al runtime del contenedor.

Cuando usas Docker:

• El spec.containers[].resources.requests.cpu es convertido a su valor interno, el cuál es fraccional, y multiplicado por 1024. El mayor valor de este número o 2 es usado por el valor de --cpu-shares en el comando docker run.

• El spec.containers[].resources.limits.cpu se convierte a su valor en milicore y multiplicado por 100. El resultado es el tiempo total de CPU que un contenedor puede usar cada 100ms. Un contenedor no puede usar más tiempo de CPU que del solicitado durante este intervalo.

  Nota: El período por defecto es de 100ms. La resolución mínima de cuota mínima es 1ms.

• El spec.containers[].resources.limits.memory se convierte a entero, y se usa como valor de --memory del comando docker run.

Si el contenedor excede su límite de memoria, este quizá se detenga. Si es reiniciable, el kubelet lo reiniciará, así como cualquier otro error.

Si un Contenedor excede su petición de memoria, es probable que ese Pod sea desalojado en cualquier momento que el nodo se quede sin memoria.

Un Contenedor puede o no tener permitido exceder el límite de CPU por algunos períodos de tiempo. Sin embargo, esto no lo destruirá por uso excesivo de CPU.

Para conocer cuando un Contenedor no puede ser programado o será destruido debido a límite de recursos, revisa la sección de Troubleshooting.

Monitorización del uso de recursos de computación y memoria.

El uso de recursos de un Pod es reportado como parte del estado del Pod.

Si herramientas opcionales para monitorización están disponibles en tu cluster, entonces el uso de recursos del Pod puede extraerse directamente de Métricas API o desde tus herramientas de monitorización.

Almacenamiento local efímero

Los nodos tienen almacenamiento local efímero, respaldado por dispositivos de escritura agregados o, a veces, por RAM. "Efímero" significa que no se garantiza la durabilidad a largo plazo. . Los Pods usan el almacenamiento local efímero para añadir espacio, caché, y para logs. Kubelet puede proveer espacio añadido a los Pods usando almacenamiento local efímero para montar emptyDir volumes en los contenedores.

Kubelet también usa este tipo de almacenamiento para guardar logs de contenedores a nivel de nodo, imágenes de contenedores, y la capa de escritura de los contenedores.

Como característica beta, Kubernetes te deja probar, reservar y limitar la cantidad de almacenamiento local efímero que un Pod puede consumir.

Configuraciones para almacenamiento local efímero

Kubernetes soporta 2 maneras de configurar el almacenamiento local efímero en un nodo:

• Single filesystem
• Two filesystems

Kubelet puede medir la cantidad de almacenamiento local que se está usando. Esto es posible por:

• el LocalStorageCapacityIsolation feature gate está habilitado (esta caracterísitca está habilitada por defecto), y
• has configurado el nodo usando una de las configuraciones soportadas para almacenamiento local efímero..

Si tienes una configuración diferente, entonces Kubelet no aplica límites de recursos para almacenamiento local efímero.

Configurando solicitudes y límites para almacenamiento local efímero

Puedes usar ephemeral-storage para manejar almacenamiento local efímero. Cada contenedor de un Pod puede especificar uno o más de los siguientes:

• spec.containers[].resources.limits.ephemeral-storage
• spec.containers[].resources.requests.ephemeral-storage

Los límites y solicitudes para almacenamiento-efímero son medidos en bytes. Puedes expresar el almacenamiento como un numero entero o flotante usando los siguientes sufijos: E, P, T, G, M, K. También puedes usar las siguientes equivalencias: Ei, Pi, Ti, Gi, Mi, Ki. Por ejemplo, los siguientes representan el mismo valor:

128974848, 129e6, 129M, 123Mi

En el siguiente ejemplo, el Pod tiene dos contenedores. Cada contenedor tiene una petición de 2GiB de almacenamiento local efímero. Cada contenedor tiene un límite de 4GiB de almacenamiento local efímero. Sin embargo, el Pod tiene una petición de 4GiB de almacenamiento efímero , y un límite de 8GiB de almacenamiento local efímero.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: frontend
spec:
  containers:
  - name: app
    image: images.my-company.example/app:v4
    resources:
      requests:
        ephemeral-storage: "2Gi"
      limits:
        ephemeral-storage: "4Gi"
    volumeMounts:
      - name: ephemeral
        mountPath: "/tmp"
  - name: log-aggregator
    image: images.my-company.example/log-aggregator:v6
    resources:
      requests:
        ephemeral-storage: "2Gi"
      limits:
        ephemeral-storage: "4Gi"
    volumeMounts:
      - name: ephemeral
        mountPath: "/tmp"
  volumes:
    - name: ephemeral
      emptyDir: {}

Como son programados los Pods con solicitudes de almacenamiento efímero

Cuando creas un Pod, el planificador de Kubernetes selecciona un nodo para el Pod donde sera creado. Cada nodo tiene una cantidad máxima de almacenamiento local efímero que puede proveer a los Pods. Para más información, mira Node Allocatable.

El planificador se asegura de que el total de los recursos solicitados para los contenedores sea menor que la capacidad del nodo.

Manejo del consumo de almacenamiento efímero

Si Kubelet está manejando el almacenamiento efímero local como un recurso, entonces Kubelet mide el uso de almacenamiento en:

• volúmenes emptyDir, excepto tmpfs volúmenesemptyDir
• directorios que guardan logs de nivel de nodo
• capas de escritura de contenedores

Si un Pod está usando más almacenamiento efímero que el permitido, Kubelet establece una señal de desalojo que desencadena el desalojo del Pod.

Para aislamiento a nivel de contenedor, si una capa de escritura del contenedor y logs excede el límite de uso del almacenamiento, Kubelet marca el Pod para desalojo.

Para aislamiento a nivel de Pod, Kubelet calcula un límite de almacenamiento general para el Pod sumando los límites de los contenedores de ese Pod. En este caso, si la suma del uso de almacenamiento local efímero para todos los contenedores y los volúmenes emptyDir de los Pods excede el límite de almacenamiento general del Pod, Kubelet marca el Pod para desalojo.

Kubelet soporta diferentes maneras de medir el uso de almacenamiento del Pod:

• Periodic scanning
• Filesystem project quota

Recursos extendidos

Los recursos extendidos son nombres de recursos calificados fuera del dominio kubernetes.io. Permiten que los operadores de clústers publiciten y los usuarios consuman los recursos no integrados de Kubernetes.

Hay dos pasos necesarios para utilizar los recursos extendidos. Primero, el operador del clúster debe anunciar un Recurso Extendido. En segundo lugar, los usuarios deben solicitar el Recurso Extendido en los Pods.

Manejando recursos extendidos

Recursos extendido a nivel de nodo

Los recursos extendidos a nivel de nodo están vinculados a los nodos

Device plugin managed resources

Mira Plugins de Dispositivos para percibir como los plugins de dispositivos manejan los recursos en cada nodo.

Otros recursos

Para anunciar un nuevo recurso extendido a nivel de nodo, el operador del clúster puede enviar una solicitud HTTP PATCH al servidor API para especificar la cantidad disponible en el status.capacity para un nodo en el clúster. Después de esta operación, el status.capacity del nodo incluirá un nuevo recurso. El campo status.allocatable se actualiza automáticamente con el nuevo recurso de forma asíncrona por el kubelet. Tenga en cuenta que debido a que el planificador utiliza el valor de status.allocatable del nodo cuando evalúa la aptitud del Pod, puede haber un breve retraso entre parchear la capacidad del nodo con un nuevo recurso y el primer Pod que solicita el recurso en ese nodo.

Ejemplo:

Aquí hay un ejemplo que muestra cómo usar curl para formar una solicitud HTTP que anuncia cinco recursos "example.com/foo" en el nodo k8s-node-1 cuyo nodo master es k8s-master.

curl --header "Content-Type: application/json-patch+json" \
--request PATCH \
--data '[{"op": "add", "path": "/status/capacity/example.com~1foo", "value": "5"}]' \
http://k8s-master:8080/api/v1/nodes/k8s-node-1/status

Recursos extendidos a nivel de Clúster

Los recursos extendidos a nivel de clúster no están vinculados a los nodos. Suelen estar gestionados por extensores del scheduler, que manejan el consumo de recursos y la cuota de recursos.

Puedes especificar los recursos extendidos que son mantenidos por los extensores del scheduler en configuración de políticas del scheduler.

Ejemplo:

La siguiente configuración para una política del scheduler indica que el recurso extendido a nivel de clúster "example.com/foo" es mantenido por el extensor del scheduler.

• El scheduler envía un Pod al extensor del scheduler solo si la solicitud del Pod "example.com/foo".
• El campo ignoredByScheduler especifica que el schduler no compruba el recurso "example.com/foo" en su predicado PodFitsResources.

{
  "kind": "Policy",
  "apiVersion": "v1",
  "extenders": [
    {
      "urlPrefix":"<extender-endpoint>",
      "bindVerb": "bind",
      "managedResources": [
        {
          "name": "example.com/foo",
          "ignoredByScheduler": true
        }
      ]
    }
  ]
}

Consumiendo recursos extendidos

Los usuarios pueden consumir recursos extendidos en las especificaciones del Pod, como la CPU y la memoria. El planificador se encarga de la contabilidad de recursos para que no más de la cantidad disponible sea asignada simultáneamente a los Pods.

El servidor de API restringe las cantidades de recursos extendidos a números enteros. Ejemplos de cantidades validas son 3, 3000m y 3Ki. Ejemplos de cantidades no válidas son 0.5 y 1500m.

Para consumir un recurso extendido en un Pod, incluye un nombre de recurso como clave en spec.containers[].resources.limits en las especificaciones del contenedor.

Un pod se programa solo si se satisfacen todas las solicitudes de recursos, incluidas CPU, memoria y cualquier recurso extendido. El Pod permanece en estado PENDING siempre que no se pueda satisfacer la solicitud de recursos.

Ejemplo:

El siguiente Pod solicita 2CPUs y 1 "example.com/foo" (un recurso extendido).

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: myimage
    resources:
      requests:
        cpu: 2
        example.com/foo: 1
      limits:
        example.com/foo: 1

Solución de problemas

Mis Pods están en estado pendiente con un mensaje de failedScheduling

Si el planificador no puede encontrar ningún nodo donde pueda colocar un Pod, el Pod permanece no programado hasta que se pueda encontrar un lugar. Se produce un evento cada vez que el planificador no encuentra un lugar para el Pod, como este:

kubectl describe pod frontend | grep -A 3 Events

Events:
  FirstSeen LastSeen   Count  From          Subobject   PathReason      Message
  36s   5s     6      {scheduler }              FailedScheduling  Failed for reason PodExceedsFreeCPU and possibly others

En el ejemplo anterior, el Pod llamado "frontend" no se puede programar debido a recursos de CPU insuficientes en el nodo. Mensajes de error similares también pueden sugerir fallo debido a memoria insuficiente (PodExceedsFreeMemory). En general, si un Pod está pendiente con un mensaje de este tipo, hay varias cosas para probar:

• Añadir más nodos al clúster.
• Terminar Pods innecesarios para hacer hueco a los Pods en estado pendiente.
• Compruebe que el Pod no sea más grande que todos los nodos. Por ejemplo, si todos los los nodos tienen una capacidad de cpu: 1, entonces un Pod con una solicitud de cpu: 1.1 nunca se programará.

Puedes comprobar las capacidades del nodo y cantidad utilizada con el comando kubectl describe nodes. Por ejemplo:

kubectl describe nodes e2e-test-node-pool-4lw4

Name:            e2e-test-node-pool-4lw4
[ ... lines removed for clarity ...]
Capacity:
 cpu:                               2
 memory:                            7679792Ki
 pods:                              110
Allocatable:
 cpu:                               1800m
 memory:                            7474992Ki
 pods:                              110
[ ... lines removed for clarity ...]
Non-terminated Pods:        (5 in total)
  Namespace    Name                                  CPU Requests  CPU Limits  Memory Requests  Memory Limits
  ---------    ----                                  ------------  ----------  ---------------  -------------
  kube-system  fluentd-gcp-v1.38-28bv1               100m (5%)     0 (0%)      200Mi (2%)       200Mi (2%)
  kube-system  kube-dns-3297075139-61lj3             260m (13%)    0 (0%)      100Mi (1%)       170Mi (2%)
  kube-system  kube-proxy-e2e-test-...               100m (5%)     0 (0%)      0 (0%)           0 (0%)
  kube-system  monitoring-influxdb-grafana-v4-z1m12  200m (10%)    200m (10%)  600Mi (8%)       600Mi (8%)
  kube-system  node-problem-detector-v0.1-fj7m3      20m (1%)      200m (10%)  20Mi (0%)        100Mi (1%)
Allocated resources:
  (Total limits may be over 100 percent, i.e., overcommitted.)
  CPU Requests    CPU Limits    Memory Requests    Memory Limits
  ------------    ----------    ---------------    -------------
  680m (34%)      400m (20%)    920Mi (11%)        1070Mi (13%)

EN la salida anterior, puedes ver si una solicitud de Pod mayor que 1120m CPUs o 6.23Gi de memoria, no cabrán en el nodo.

Echando un vistazo a la sección Pods, puedes ver qué Pods están ocupando espacio en el nodo.

La cantidad de recursos disponibles para los pods es menor que la capacidad del nodo, porque los demonios del sistema utilizan una parte de los recursos disponibles. El campo allocatable NodeStatus indica la cantidad de recursos que están disponibles para los Pods. Para más información, mira Node Allocatable Resources.

La característica resource quota se puede configurar para limitar la cantidad total de recursos que se pueden consumir. Si se usa en conjunto con espacios de nombres, puede evitar que un equipo acapare todos los recursos.

Mi contenedor está terminado

Es posible que su contenedor se cancele porque carece de recursos. Para verificar si un contenedor está siendo eliminado porque está alcanzando un límite de recursos, ejecute kubectl describe pod en el Pod de interés:

kubectl describe pod simmemleak-hra99

Name:                           simmemleak-hra99
Namespace:                      default
Image(s):                       saadali/simmemleak
Node:                           kubernetes-node-tf0f/10.240.216.66
Labels:                         name=simmemleak
Status:                         Running
Reason:
Message:
IP:                             10.244.2.75
Replication Controllers:        simmemleak (1/1 replicas created)
Containers:
  simmemleak:
    Image:  saadali/simmemleak
    Limits:
      cpu:                      100m
      memory:                   50Mi
    State:                      Running
      Started:                  Tue, 07 Jul 2015 12:54:41 -0700
    Last Termination State:     Terminated
      Exit Code:                1
      Started:                  Fri, 07 Jul 2015 12:54:30 -0700
      Finished:                 Fri, 07 Jul 2015 12:54:33 -0700
    Ready:                      False
    Restart Count:              5
Conditions:
  Type      Status
  Ready     False
Events:
  FirstSeen                         LastSeen                         Count  From                              SubobjectPath                       Reason      Message
  Tue, 07 Jul 2015 12:53:51 -0700   Tue, 07 Jul 2015 12:53:51 -0700  1      {scheduler }                                                          scheduled   Successfully assigned simmemleak-hra99 to kubernetes-node-tf0f
  Tue, 07 Jul 2015 12:53:51 -0700   Tue, 07 Jul 2015 12:53:51 -0700  1      {kubelet kubernetes-node-tf0f}    implicitly required container POD   pulled      Pod container image "k8s.gcr.io/pause:0.8.0" already present on machine
  Tue, 07 Jul 2015 12:53:51 -0700   Tue, 07 Jul 2015 12:53:51 -0700  1      {kubelet kubernetes-node-tf0f}    implicitly required container POD   created     Created with docker id 6a41280f516d
  Tue, 07 Jul 2015 12:53:51 -0700   Tue, 07 Jul 2015 12:53:51 -0700  1      {kubelet kubernetes-node-tf0f}    implicitly required container POD   started     Started with docker id 6a41280f516d
  Tue, 07 Jul 2015 12:53:51 -0700   Tue, 07 Jul 2015 12:53:51 -0700  1      {kubelet kubernetes-node-tf0f}    spec.containers{simmemleak}         created     Created with docker id 87348f12526a

En el ejemplo anterior, Restart Count: 5 indica que el contenedor simmemleak del Pod se reinició cinco veces.

Puedes ejecutar kubectl get pod con la opción -o go-template=... para extraer el estado previos de los Contenedores terminados:

kubectl get pod -o go-template='{{range.status.containerStatuses}}{{"Container Name: "}}{{.name}}{{"\r\nLastState: "}}{{.lastState}}{{end}}'  simmemleak-hra99

Container Name: simmemleak
LastState: map[terminated:map[exitCode:137 reason:OOM Killed startedAt:2015-07-07T20:58:43Z finishedAt:2015-07-07T20:58:43Z containerID:docker://0e4095bba1feccdfe7ef9fb6ebffe972b4b14285d5acdec6f0d3ae8a22fad8b2]]

Puedes ver que el Contenedor fué terminado a causa de reason:OOM Killed, donde OOM indica una falta de memoria.

Siguientes pasos

• Obtén experiencia práctica assigning Memory resources to Containers and Pods.

• Obtén experiencia práctica assigning CPU resources to Containers and Pods.

• Para más detalles sobre la diferencia entre solicitudes y límites, mira Resource QoS.

• Lee Container referencia de API

• Lee ResourceRequirements referencia de API

• Lee sobre cuotas de proyecto en XFS

4 - Secrets

Los objetos de tipo Secret en Kubernetes te permiten almacenar y administrar información confidencial, como contraseñas, tokens OAuth y llaves ssh. Poniendo esta información en un Secret es más seguro y más flexible que ponerlo en la definición de un Pod o en un container image. Ver Secrets design document para más información.

Introducción a Secrets

Un Secret es un objeto que contiene una pequeña cantidad de datos confidenciales como contraseñas, un token, o una llave. Tal información podría ser puesta en la especificación de un Pod o en una imagen; poniendolo en un objeto de tipo Secret permite mayor control sobre como se usa, y reduce el riesgo de exposicición accidental.

Los usuarios pueden crear Secrets, y el sistema también puede crearlos.

Para usar un Secret, un Pod debe hacer referencia a este. Un Secret puede ser usado con un Pod de dos formas: como archivos en un volume montado en uno o más de sus contenedores, o utilizados por el kubelet al extraer imágenes del pod.

Secrets incorporados

Las Cuentas de Servicio Crean y Adjuntan Secrets con las Credenciales de la API

Kubernetes crea automaticamente Secrets que contienen credenciales para acceder a la API y modifica automáticamente sus pods para usar este tipo de Secret.

La creación y el uso automático de las credenciales de la API, pueden desabilitarse o anularse si se desea. Sin embargo, si todo lo que necesita hacer es acceder de forma segura al apiserver, este es el flujo de trabajo recomendado.

Ver la documentación de Service Account para más información sobre cómo funcionan las Cuentas de Servicio.

Creando tu propio Secret

Creando un Secret Usando kubectl create Secret

Pongamos como ejemplo el caso de una grupo de pods que necesitan acceder a una base de datos. El nombre y contraseña que los pods deberían usar están en los archivos: ./username.txt y ./password.txt en tu máquina local.

# Crear archivos necesarios para el resto del ejemplo.
echo -n 'admin' > ./username.txt
echo -n '1f2d1e2e67df' > ./password.txt

El comando kubectl create secret empaqueta esos archivos en un Secret y crea el objeto en el Apiserver.

kubectl create secret generic db-user-pass --from-file=./username.txt --from-file=./password.txt

Secret "db-user-pass" created

Puedes comprobar que el Secret se haya creado, así:

kubectl get secrets

NAME                  TYPE                                  DATA      AGE
db-user-pass          Opaque                                2         51s

kubectl describe secrets/db-user-pass

Name:            db-user-pass
Namespace:       default
Labels:          <none>
Annotations:     <none>

Type:            Opaque

Data
====
password.txt:    12 bytes
username.txt:    5 bytes

Ver Decodificando un Secret para ver el contenido de un Secret.

Creando un Secret Manualmente

Puedes crear también un Secret primero en un archivo, en formato json o en yaml, y luego crear ese objeto. El Secret contiene dos mapas: data y stringData. El campo de data es usado para almacenar datos arbitrarios, codificado usando base64. El campo stringData se proporciona para su conveniencia, y le permite proporcionar datos secretos como cadenas no codificadas.

Por ejemplo, para almacenar dos cadenas en un Secret usando el campo data, conviértalos a base64 de la siguiente manera:

echo -n 'admin' | base64
YWRtaW4=
echo -n '1f2d1e2e67df' | base64
MWYyZDFlMmU2N2Rm

Escribe un secret que se vea así:

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysecret
type: Opaque
data:
  username: YWRtaW4=
  password: MWYyZDFlMmU2N2Rm

Ahora escribe un Secret usando kubectl apply:

kubectl apply -f ./secret.yaml

secret "mysecret" created

Para ciertos escenarios, es posible que desee utilizar el campo de stringData field en su lugar. Este campo le permite poner una cadena codificada que no sea base64 directamente en el Secret, y la cadena será codificada para ti cuando el Secret es creado o actualizado.

Un ejemplo práctico de esto podría ser donde está implementando una aplicación que usa un Secret para almacenar un archivo de configuración, y desea completar partes de ese archivo de configuración durante su proceso de implementación.

Si su aplicación usa el siguiente archivo de configuración:

apiUrl: "https://my.api.com/api/v1"
username: "user"
password: "password"

Podrías almacenarlo en un Secret usando lo siguiente:

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysecret
type: Opaque
stringData:
  config.yaml: |-
    apiUrl: "https://my.api.com/api/v1"
    username: {{username}}
    password: {{password}}    

Su herramienta de despliegue podría entonces reemplazar el {{username}} y {{password}} variables de plantilla antes de ejecutar kubectl apply.

stringData es un campo de conveniencia de solo lectura. Nunca se muestran cuando se recuperan Secrets. Por ejemplo, si ejecuta el siguiente comando:

kubectl get secret mysecret -o yaml

La salida será similar a:

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  creationTimestamp: 2018-11-15T20:40:59Z
  name: mysecret
  namespace: default
  resourceVersion: "7225"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/secrets/mysecret
  uid: c280ad2e-e916-11e8-98f2-025000000001
type: Opaque
data:
  config.yaml: YXBpVXJsOiAiaHR0cHM6Ly9teS5hcGkuY29tL2FwaS92MSIKdXNlcm5hbWU6IHt7dXNlcm5hbWV9fQpwYXNzd29yZDoge3twYXNzd29yZH19

Si se especifica un campo tanto de data y stringData, el valor de StringData es usado. Por ejemplo, la siguiente definición de Secret:

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: mysecret
type: Opaque
data:
  username: YWRtaW4=
stringData:
  username: administrator

Los resultado en el siguiente Secret:

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  creationTimestamp: 2018-11-15T20:46:46Z
  name: mysecret
  namespace: default
  resourceVersion: "7579"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/secrets/mysecret
  uid: 91460ecb-e917-11e8-98f2-025000000001
type: Opaque
data:
  username: YWRtaW5pc3RyYXRvcg==

Donde YWRtaW5pc3RyYXRvcg== decodifica a administrator.

Las llaves de data y stringData deben consistir en caracteres alfanuméricos, '-', '_' or '.'.

Nota de codificación: Los valores serializados JSON y YAML de los datos secretos estan codificadas como cadenas base64. Las nuevas lineas no son válidas dentro de esa cadena y debe ser omitido. Al usar base64 en Darwin/macOS, los usuarios deben evitar el uso de la opción -b para dividir líneas largas. Por lo contratio los usuarios de Linux deben añadir la opción -w 0 a los comandos base64 o al pipeline base64 | tr -d '\n' si la opción -w no esta disponible.

Creando un Secret a partir de Generador

Kubectl soporta managing objects using Kustomize desde 1.14. Con esta nueva característica, puedes tambien crear un Secret a partir de un generador y luego aplicarlo para crear el objeto en el Apiserver. Los generadores deben ser especificados en un kustomization.yaml dentro de un directorio.

Por ejemplo, para generar un Secret a partir de los archivos ./username.txt y ./password.txt

# Crear un fichero llamado kustomization.yaml con SecretGenerator
cat <<EOF >./kustomization.yaml
secretGenerator:
- name: db-user-pass
  files:
  - username.txt
  - password.txt
EOF

Aplica el directorio kustomization para crear el objeto Secret.

$ kubectl apply -k .
secret/db-user-pass-96mffmfh4k created

Puedes verificar que el secret fue creado de la siguiente manera:

$ kubectl get secrets
NAME                             TYPE                                  DATA      AGE
db-user-pass-96mffmfh4k          Opaque                                2         51s

$ kubectl describe secrets/db-user-pass-96mffmfh4k
Name:            db-user-pass
Namespace:       default
Labels:          <none>
Annotations:     <none>

Type:            Opaque

Data
====
password.txt:    12 bytes
username.txt:    5 bytes

Por ejemplo, para generar un Secret a partir de literales username=admin y password=secret, puedes especificar el generador del Secret en kustomization.yaml como:

# Crea un fichero kustomization.yaml con SecretGenerator
cat <<EOF >./kustomization.yaml
secretGenerator:
- name: db-user-pass
  literals:
  - username=admin
  - password=secret
EOF

Aplica el directorio kustomization para crear el objeto Secret.

kubectl apply -k .
secret/db-user-pass-dddghtt9b5 created

Decodificando un Secret

Los Secrets se pueden recuperar a través del comando kubectl get secret . Por ejemplo, para recuperar el Secret creado en la sección anterior:

kubectl get secret mysecret -o yaml

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  creationTimestamp: 2016-01-22T18:41:56Z
  name: mysecret
  namespace: default
  resourceVersion: "164619"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/secrets/mysecret
  uid: cfee02d6-c137-11e5-8d73-42010af00002
type: Opaque
data:
  username: YWRtaW4=
  password: MWYyZDFlMmU2N2Rm

Decodifica el campo de contraseña:

echo 'MWYyZDFlMmU2N2Rm' | base64 --decode

1f2d1e2e67df

Usando Secrets

Los Secrets se pueden montar como volúmenes de datos o ser expuestos como variables de entorno para ser usados por un contenedor en un pod. También pueden ser utilizados por otras partes del sistema, sin estar directamente expuesto en el pod. Por ejemplo, pueden tener credenciales que otras partes del sistema usan para interactuar con sistemas externos en su nombre.

Usando Secrets como Archivos de un Pod

Para consumir un Secret en un volumen en un Pod:

1. Crear un Secret o usar uno existente. Múltiples pods pueden referenciar el mismo Secret.
2. Modifique la definición del Pod para agregar un volumen debajo de .spec.volumes[]. Asigne un nombre al volumen y tenga un campo .spec.volumes[].secret.secretName igual al nombre del objeto del Secret.
3. Agrega un .spec.containers[].volumeMounts[] a cada contenedor que necesite un Secret. Especifica .spec.containers[].volumeMounts[].readOnly = true y .spec.containers[].volumeMounts[].mountPath a un nombre de directorio no utilizado donde desea que aparezca los Secrets.
4. Modifique la imagen y/o linea de comando para que el programa busque archivos en ese directorio. Cada llave en el data map del los Secrets se convierte en el nombre del archivo bajo mountPath.

Este es un ejemplo de un pod que monta un Secret en un volumen:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
  - name: mypod
    image: redis
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: "/etc/foo"
      readOnly: true
  volumes:
  - name: foo
    secret:
      secretName: mysecret

Cada Secret que desea usar debe mencionarse en .spec.volumes.

Si hay múltiples contenedores en un Pod, entonces cada contenedor necesita su propio bloque volumeMounts , pero solo un .spec.volumes se necesita por Secret.

Puede empaquetar muchos archivos en un Secret, o usar muchos Secrets, lo que sea conveniente.

Proyección de llaves Secret a rutas específicas

También podemos controlar las rutas dentro del volumen donde se proyectan las llaves Secrets. Puede usar el campo .spec.volumes[].secret.items para cambiar la ruta de destino de cada clave:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
  - name: mypod
    image: redis
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: "/etc/foo"
      readOnly: true
  volumes:
  - name: foo
    secret:
      secretName: mysecret
      items:
      - key: username
        path: my-group/my-username

Lo que sucederá:

• El Secret username se almacena bajo el archivo /etc/foo/my-group/my-username en lugar de /etc/foo/username.
• El Secret password no se proyecta

Si se utiliza .spec.volumes[].secret.items , solo se proyectan las llaves específicadas en los items. Para consumir todas las llaves del Secret, Todas deben ser enumeradas en el campo items. Todas las llaves enumeradas deben existir en el Secret correspondiente. De lo contrario, el volumen no se crea.

Permisos de archivos Secrets

Tambien puede especificar el modo de permiso de los archivos de bits que tendrá una parte de un Secret. Si no especifica ninguno, 0644 es usado por defecto. Puede especificar un modo predeterminado para todo el volumen del Secret y sobreescribir por llave si es necesario.

Por ejemplo, puede especificar un modo predeterminado como este:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
  - name: mypod
    image: redis
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: "/etc/foo"
  volumes:
  - name: foo
    secret:
      secretName: mysecret
      defaultMode: 256

Entonces, el Secret será montado en /etc/foo y todos los archivos creados por el montaje del volumen del Secret tendrán permiso 0400.

Tenga en cuenta que la especificación JSON no soporta la notación octal, entonces use el valor 256 para permisos 0400. Si usa yaml en lugar de json para el pod, puede usar notación octal para especificar permisos de una manera más natural.

También puede usar el mapeo, como en el ejemplo anterior, y especificar diferentes permisos para diferentes archivos como:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
  - name: mypod
    image: redis
    volumeMounts:
    - name: foo
      mountPath: "/etc/foo"
  volumes:
  - name: foo
    secret:
      secretName: mysecret
      items:
      - key: username
        path: my-group/my-username
        mode: 511

En este caso, el archivo resultante en /etc/foo/my-group/my-username tendrá un valor de permiso 0777. Debido a las limitaciones de JSON, debe especificar el modo en notación decimal.

Tenga en cuenta que este valor de permiso puede mostrarse en notación decimal si lo lee después.

Consumir Valores Secrets de Volúmenes

Dentro del contenedor que monta un volumen del Secret, las llaves del Secret aparece como archivos y los valores del Secret son decodificados en base-64 y almacenados dentro de estos archivos. Este es el resultado de comandos ejecutados dentro del contenedor del ejemplo anterior:

ls /etc/foo/

username
password

cat /etc/foo/username

admin

cat /etc/foo/password

1f2d1e2e67df

El programa en un contenedor es responsable de leer los Secrets de los archivos.

Los Secrets Montados se actualizan automáticamente

Cuando se actualiza un Secret que ya se está consumiendo en un volumen, las claves proyectadas también se actualizan eventualmente. Kubelet está verificando si el Secret montado esta actualizado en cada sincronización periódica. Sin embargo, está usando su caché local para obtener el valor actual del Secret. El tipo de caché es configurable usando el (campo ConfigMapAndSecretChangeDetectionStrategy en KubeletConfiguration struct). Puede ser propagado por el reloj (default), ttl-based, o simplemente redirigiendo todas las solicitudes a kube-apiserver directamente. Como resultado, el retraso total desde el momento en que se actualiza el Secret hasta el momento en que se proyectan las nuevas claves en el Pod puede ser tan largo como el periodo de sincronización de kubelet + retraso de propagación de caché, donde el retraso de propagación de caché depende del tipo de caché elegido. (Es igual a mirar el retraso de propagación, ttl of cache, o cero correspondientemente).

Usando Secrets como Variables de Entorno

Para usar un Secret en una variable de entorno en un pod:

1. Crea un Secret o usa uno existente. Múltiples pods pueden hacer referencia a un mismo Secret.
2. Modifique la definición de su Pod en cada contenedor que desee consumir el valor de una llave Secret para agregar una variable de entorno para cada llave Secret que deseas consumir. La variable de entorno que consume la llave Secret debe completar el nombre y la llave del Secret en env[].valueFrom.secretKeyRef.
3. Modifique su imagen y/o linea de comandos para que el programa busque valores en las variables de entorno especificadas.

Esto es un ejemplo de un pod que usa Secrets de variables de entorno:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secret-env-pod
spec:
  containers:
  - name: mycontainer
    image: redis
    env:
      - name: SECRET_USERNAME
        valueFrom:
          secretKeyRef:
            name: mysecret
            key: username
      - name: SECRET_PASSWORD
        valueFrom:
          secretKeyRef:
            name: mysecret
            key: password
  restartPolicy: Never

Consumiendo Valores Secrets a partir de Variables de Entorno

Dentro de un contenedor que consume un Secret en una variable de entorno, las claves Secrets aparecen como variables de entorno normal que contienen valores decodificados de base-64 de los datos del Secret. Este es el resultado de comandos ejecutados dentro del contenedor del ejemplo anterior.

echo $SECRET_USERNAME

admin

echo $SECRET_PASSWORD

1f2d1e2e67df

Usando imagePullSecrets

Una imagePullSecret es una forma de pasar a kubelet un Secret que contiene las credenciales para un registro de imagenes de Docker (u otro) para que pueda obtener una imagen privada en nombre de su pod.

Especificar manualmente una imagePullSecret

El uso de imagePullSecrets se desccriben en la documentación de las imágenes images documentation

Organización de imagePullSecrets para que se Adjunte Automáticamente

Puede crear manualmente un imagePullSecret, y hacer referencia a él desde un serviceAccount. Cualquier pod creado con ese serviceAccount o ese valor predeterminado para usar serviceAccount, obtendrá su campo imagePullSecret establecido en el service account. Ver Agregar ImagePullSecrets a una cuenta de servicio para una explicación detallada de ese proceso.

Montaje Automatico de Secrets Creados Manualmente

Secrets creados Manualmente, (por ejemplo uno que contiene un token para acceder a una cuenta github) se puede conectar automáticamente a los pods según su cuenta de servicio. Vea Inyección de infromación en pods usando un a PodPreset para una explicación detallada de este proceso.

Detalles

Restricciones

Las fuentes del volumen del Secret se validan para garantizar que la referencia del objeto especificado apunte a un objeto de tipo Secret. Por lo tanto, se debe crear un Secret antes de que cualquier pod dependa de él.

Los objetos API Secret residen en namespace. Solo pueden ser referenciados por pods en el mismo namespace.

Los Secrets individuales estan limitados a 1MiB de tamaño. Esto es para desalentar la creación de Secrets muy grandes que agotarían la memoria del apiserver y de kubelet. Sin embargo la creación de muchos Secrets más pequeños también podría agotar la memoria. Límites más completos en el uso de memoria debido a Secret es una característica planificada.

Kubelet solo admite el uso de Secret para Pods que obtiene del API server. Esto incluye cualquier pods creado usando kubectl, o indirectamente a través de un contralador de replicación. No incluye pods creados a través de los kubelets --manifest-url flag, its --config flag, o su REST API (estas no son formas comunes de crear pods.)

Los Secrets deben crearse antes de que se consuman en pod como variables de entono a menos que estén marcados como optional. Referencias a Secrets que no existen evitarán que el pod inicie. Las referencias a través de secretKeyRef a claves que no existen en un Secret con nombre evitarán que el pod se inicie.

Los Secrets que se utilizan para poblar variables de entorno a través de envFrom que tienen claves que se consideran nombres de variables de entorno no validos, tendran esas claves omitidas. El Pod se permitira reiniciar. Habrá un evento cuyo motivo es InvalidVariableNames y el mensaje contendrá la lista de claves no validas que se omitieron. El ejemplo muestra un pod que se refiere al default/mysecret que contiene 2 claves no validas, 1 badkey y 2 alsobad.

kubectl get events

LASTSEEN   FIRSTSEEN   COUNT     NAME            KIND      SUBOBJECT                         TYPE      REASON
0s         0s          1         dapi-test-pod   Pod                                         Warning   InvalidEnvironmentVariableNames   kubelet, 127.0.0.1      Keys [1badkey, 2alsobad] from the EnvFrom secret default/mysecret were skipped since they are considered invalid environment variable names.

Interacción del Secret y Pod de por vida

Cuando se crea un Pod a través de la API, no se verifica que exista un recreto referenciado. Una vez que se programa el Pod, kubelet intentará obtener el valor del Secret. Si el Secret no se puede recuperar será por que no existe o por una falla temporal de conexión al servidor API, kubelet volverá a intentarlo periodicamente. Enviará un evento sobre el pod explicando las razones por la que aún no se inició. Una vez que el Secret es encontrado, kubelet creará y montará el volumen que lo contiene. Ninguno de los contenedorees del pod se iniciará hasta que se monten todos los volúmes del pod.

Casos de uso

Caso de Uso: Pod con llaves ssh

Cree un fichero kustomization.yaml con SecretGenerator conteniendo algunas llaves ssh:

kubectl create secret generic ssh-key-secret --from-file=ssh-privatekey=/path/to/.ssh/id_rsa --from-file=ssh-publickey=/path/to/.ssh/id_rsa.pub

secret "ssh-key-secret" created

Ahora podemos crear un pod que haga referencia al Secret con la llave ssh key y lo consuma en un volumen:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secret-test-pod
  labels:
    name: secret-test
spec:
  volumes:
  - name: secret-volume
    secret:
      secretName: ssh-key-secret
  containers:
  - name: ssh-test-container
    image: mySshImage
    volumeMounts:
    - name: secret-volume
      readOnly: true
      mountPath: "/etc/secret-volume"

Cuando se ejecuta el comando del contenedor, las partes de la llave estarán disponible en:

/etc/secret-volume/ssh-publickey
/etc/secret-volume/ssh-privatekey

El contenedor es libre de usar los datos del Secret para establecer conexión ssh.

Caso de uso: Pods con credenciales prod / test

Este ejemplo ilustra un pod que consume un Secret que contiene credenciales de prod y otro pod que consume un Secret con credenciales de entorno de prueba.

Crear un fichero kustomization.yaml con SecretGenerator

kubectl create secret generic prod-db-secret --from-literal=username=produser --from-literal=password=Y4nys7f11

secret "prod-db-secret" created

kubectl create secret generic test-db-secret --from-literal=username=testuser --from-literal=password=iluvtests

secret "test-db-secret" created

kubectl create secret generic dev-db-secret --from-literal=username=devuser --from-literal=password=S\\!B\\\*d\\$zDsb

Ahora haz los pods:

cat <<EOF > pod.yaml
apiVersion: v1
kind: List
items:
- kind: Pod
  apiVersion: v1
  metadata:
    name: prod-db-client-pod
    labels:
      name: prod-db-client
  spec:
    volumes:
    - name: secret-volume
      secret:
        secretName: prod-db-secret
    containers:
    - name: db-client-container
      image: myClientImage
      volumeMounts:
      - name: secret-volume
        readOnly: true
        mountPath: "/etc/secret-volume"
- kind: Pod
  apiVersion: v1
  metadata:
    name: test-db-client-pod
    labels:
      name: test-db-client
  spec:
    volumes:
    - name: secret-volume
      secret:
        secretName: test-db-secret
    containers:
    - name: db-client-container
      image: myClientImage
      volumeMounts:
      - name: secret-volume
        readOnly: true
        mountPath: "/etc/secret-volume"
EOF

Añade los pods a el mismo fichero kustomization.yaml

cat <<EOF >> kustomization.yaml
resources:
- pod.yaml
EOF

Aplique todos estos objetos en el Apiserver por

kubectl apply --k .

Ambos contenedores tendrán los siguientes archivos presentes en sus sistemas de archivos con valores para el entorno de cada contenedor:

/etc/secret-volume/username
/etc/secret-volume/password

observe cómo las especificaciones para los dos pods difieren solo en un campo; esto facilita la creación de pods con diferentes capacidades de una plantilla de configuración de pod común.

Deberías simplificar aún más la especificación del pod base utilizando dos Cuentas de Servicio: uno llamado, prod-user con el prod-db-secret, y otro llamado, test-user con el test-db-secret. Luego, la especificación del pod se puede acortar a, por ejemplo:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: prod-db-client-pod
  labels:
    name: prod-db-client
spec:
  serviceAccount: prod-db-client
  containers:
  - name: db-client-container
    image: myClientImage

Caso de uso: Dotfiles en el volume del Secret

Para hacer que los datos esten 'ocultos' (es decir, en un file dónde el nombre comienza con un caracter de punto), simplemente haga que esa clave comience con un punto. Por ejemplo, cuando el siguiente Secret es montado en un volumen:

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: dotfile-secret
data:
  .secret-file: dmFsdWUtMg0KDQo=
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secret-dotfiles-pod
spec:
  volumes:
  - name: secret-volume
    secret:
      secretName: dotfile-secret
  containers:
  - name: dotfile-test-container
    image: k8s.gcr.io/busybox
    command:
    - ls
    - "-l"
    - "/etc/secret-volume"
    volumeMounts:
    - name: secret-volume
      readOnly: true
      mountPath: "/etc/secret-volume"

El secret-volume contendrá un solo archivo, llamado .secret-file, y el dotfile-test-container tendrá este fichero presente en el path /etc/secret-volume/.secret-file.

Caso de uso: Secret visible para un contenedor en un pod

Considere un programa que necesita manejar solicitudes HTTP, hacer una lógica empresarial compleja y luego firmar algunos mensajes con un HMAC. Debido a que tiene una lógica de aplicación compleja, puede haber una vulnerabilidad de lectura remota de archivos inadvertida en el servidor, lo que podría exponer la clave privada a un atacante.

Esto podría dividirse en dos procesos en dos contenedores: un contenedor de frontend que maneja la interacción del usuario y la lógica empresarial. pero que no puede ver la clave privada; y un contenedor de firmante que puede ver la clave privada, y responde a solicitudes de firma simples del frontend (ejemplo, a través de redes de localhost).

Con este enfoque particionado, un atacante ahora tiene que engañar a un servidor de aplicaciones para que haga algo bastante arbitrario, lo que puede ser más difícil que hacer que lea un archivo.

Mejores prácticas

Clientes que usan la API de Secrets

Al implementar aplicaciones que interactuan con los API Secrets, el acceso debe limitarse utilizando authorization policies como RBAC.

Los Secrets a menudo contienen valores que abarcan un espectro de importancia, muchos de los cuales pueden causar escalamientos dentro de Kubernetes (ejememplo, tokens de cuentas de servicio) y a sistemas externos. Incluso si una aplicación individual puede razonar sobre el poder de los Secrets con los que espera interactuar, otras aplicaciones dentro dle mismo namespace pueden invalidar esos supuestos.

Por esas razones las solicitudes de watch y list dentro de un espacio de nombres son extremadamente poderosos y deben evitarse, dado que listar Secrets permiten a los clientes inspecionar los valores de todos los Secrets que estan en el namespace. La capacidad para watch and list todos los Secrets en un cluster deben reservarse solo para los componentes de nivel de sistema más privilegiados.

Las aplicaciones que necesitan acceder a la API de Secrets deben realizar solicitudes de get de los Secrets que necesitan. Esto permite a los administradores restringir el acceso a todos los Secrets mientras white-listing access to individual instances que necesita la aplicación.

Para un mejor rendimiento sobre un bucle get, los clientes pueden diseñar recursos que hacen referencia a un Secret y luego un Secret watch el recurso, al volver a solicitar el Secret cuando cambie la referencia. Además,, un "bulk watch" API para que los clientes puedan watch recursos individuales, y probablemente estará disponible en futuras versiones de Kubernetes.

Propiedades de seguridad

Protecciones

Debido a que los objetos Secret se pueden crear independientemente de los Pods que los usan, hay menos riesgo de que el Secret expuesto durante el flujo de trabajo de la creación, visualización, y edición de pods. El sistema también puede tomar precausiones con los objetosSecret, tal como eviar escribirlos en el disco siempre que sea posible.

Un Secret solo se envía a un nodo si un pod en ese nodo lo requiere. Kubelet almacena el Secret en un tmpfs para que el Secret no se escriba en el almacenamiento de disco. Una vez que se elimina el pod que depende del Secret, kubelet eliminará su copia local de los datos de Secrets.

Puede haber Secrets para varios Pods en el mismo nodo. Sin embargo, solo los Secrets que solicita un Pod son potencialmente visibles dentro de sus contenedores. Por lo tanto, un Pod no tiene acceso a los Secrets de otro Pod.

Puede haber varios contenedores en un Pod. Sin embargo, cada contenedor en un pod tiene que solicitar el volumen del Secret en su volumeMounts para que sea visible dentro del contenedor. Esto se puede usar para construir particiones de seguridad útiles en el Pod level](#use-case-secret-visible-to-one-container-in-a-pod).

En la mayoría de las distribuciones Kubernetes-project-maintained, la comunicación entre usuario a el apiserver, y del apiserver a kubelets, ista protegido por SSL/TLS. Los Secrets estan protegidos cuando se transmiten por estos canales.

Puedes habilitar encryption at rest para datos secretos, para que los Secrets no se almacenen en claro en etcd.

Riesgos

• En el servidor API, los datos de los Secrets se almacenan en etcd; por lo tanto:
  • Los adminsitradores deben habilitar el cifrado en reposo para los datos del cluster (requiere v1.13 o posterior)
  • Los administradores deben limitar el acceso a etcd a los usuarios administradores
  • Los administradores pueden querer borrar/destruir discos usados por etcd cuando ya no estén en uso
  • Si ejecuta etcd en un clúster, los administradores deben asegurarse de usar SSL/TSL para la comunicación entre pares etcd.
• Si configura el Secret a través de un archivo de (JSON o YAML) que tiene los datos del Secret codificados como base64, compartir este archivo o registrarlo en un repositorio de origen significa que el Secret está comprometido. La codificación Base64 no es un método de cifrado y se considera igual que un texto plano.
• Las aplicaciones aún necesitan proteger el valor del Secret después de leerlo del volumen, como no registrarlo accidentalmente o transmitirlo a una parte no confiable.
• Un usuario que puede crear un pod que usa un Secret también puede ver el valor del Secret. Incluso si una política del apiserver no permite que ese usuario lea el objeto Secret, el usuario puede ejecutar el pod que expone el Secret.
• Actualmente, cualquier persona con root en cualquier nodo puede leer cualquier secret del apiserver, haciéndose pasar por el kubelet. Es una característica planificada enviar Secrets a los nodos que realmente lo requieran, para restringir el impacto de una explosión de root en un single node.

Siguientes pasos

5 - Organizar el acceso a los clústeres utilizando archivos kubeconfig

Utilice los archivos kubeconfig para organizar la información acerca de los clústeres, los usuarios, los Namespaces y los mecanismos de autenticación. La herramienta de línea de comandos kubectl utiliza los archivos kubeconfig para hallar la información que necesita para escoger un clúster y comunicarse con el servidor API de un clúster.

Por defecto, kubectl busca un archivo llamado config en el directorio $HOME/.kube. Puedes especificar otros archivos kubeconfig mediante la configuración de la variable de entorno KUBECONFIG o mediante la configuracion del flag --kubeconfig.

Para obtener instrucciones paso a paso acerca de cómo crear y especificar los archivos kubeconfig, consulte el recurso Configurar El Acceso A Múltiples Clústeres.

Compatibilidad con múltiples clústeres, usuarios y mecanismos de autenticación

Suponga que tiene diversos clústeres y que sus usuarios y componentes se autentican de diversas maneras. Por ejemplo:

• Un kubelet en ejecución se podría autenticar usando certificados.
• Un usuario se podría autenticar utilizando tokens.
• Los administradores podrían tener un conjunto de certificados que sean suministrados a los usuarios individualmente.

Con los archivos kubeconfig puedes organizar tus clústeres, usuarios y Namespaces. También puedes definir diferentes contextos para realizar de forma rápida y fácil cambios entre clústeres y Namespaces.

Contexto

Un elemento context en un archivo kubeconfig se utiliza para agrupar los parámetros de acceso bajo un nombre apropiado. Cada contexto tiene tres parámetros: clúster, Namespace y usuario. Por defecto, la herramienta de línea de comandos kubectl utiliza los parámetros del contexto actual para comunicarse con el clúster.

Para seleccionar el contexto actual:

kubectl config use-context

Variable de entorno KUBECONFIG

La variable de entorno KUBECONFIG contiene una lista de archivos kubeconfig. En el caso de Linux y Mac, la lista está delimitada por dos puntos. Si se trata de Windows, la lista está delimitada por punto y coma. La variable de entorno KUBECONFIG no es indispensable. Si la variable de entorno KUBECONFIG no existe, kubectl utiliza el archivo kubeconfig por defecto $HOME/.kube/config.

Si la variable de entorno KUBECONFIG existe, kubectl utiliza una configuración eficiente que es el resultado de la fusión de los archivos listados en la variable de entorno KUBECONFIG.

Fusionando archivos kubeconfig

Para poder ver su configuración, escriba el siguiente comando:

kubectl config view

Como se ha descrito anteriormente, la respuesta de este comando podría resultar a partir de un solo archivo kubeconfig, o podría ser el resultado de la fusión de varios archivos kubeconfig.

A continuación se muestran las reglas que usa kubectl cuando fusiona archivos kubeconfig:

1. Si el flag --kubeconfig está activado, usa solamente el archivo especificado. Sin fusionar. Sólo se permite una instancia con este flag.

   En caso contrario, si la variable de entorno KUBECONFIG está activada, sera usada como un listado de los archivos a ser fusionados. Fusionar los archivos listados en la variable de entorno KUBECONFIG de acuerdo con estas reglas:

   • Ignorar nombres de archivo vacíos.
   • Producir errores para archivos con contenido que no pueden ser deserializados.
   • El primer archivo que establezca un valor particular o una clave se impone.
   • Nunca cambie el valor o la clave. Ejemplo: Conserva el contexto del primer archivo para configurar el contexto actual. Ejemplo: Si dos archivos especifican un red-user, utilice sólo los valores del primer archivo. Incluso desechar el segundo archivo aunque tenga registros que no tengan conflictos.

   Para obtener un ejemplo de configuración de la variable de entorno KUBECONFIG, consulte la sección Configuración de la variable de entorno KUBECONFIG.

   En caso contrario, utilice el archivo kubeconfig predeterminado $HOME/.kube/config, sin fusionar.

2. Determinar el contexto a utilizar con base en el primer acierto en esta secuencia:

   1. Si es que existe, utilice el flag ---contexto de la línea de comandos.
   2. Utilice el contexto actual procedente de los archivos kubeconfig fusionados.

   En este punto se permite un contexto vacío.

3. Determinar el clúster y el usuario. En este caso, puede o no haber un contexto. Determine el clúster y el usuario con base en el primer acierto que se ejecute dos veces en esta secuencia: una para el usuario y otra para el clúster:

   1. Si es que existen, utilice el flag --user o --cluster de la línea de comandos.
   2. Si el contexto no está vacío, tome el usuario o clúster del contexto.

   En este caso el usuario y el clúster pueden estar vacíos.

4. Determinar la información del clúster a utilizar. En este caso, puede o no haber información del clúster. Se construye cada pieza de la información del clúster con base en esta secuencia, el primer acierto se impone:

   1. Si es que existen, use el flag --server, --certificate-authority, --insecure-skip-tls-verify en la línea de comandos.
   2. Si existen atributos de información de clúster procedentes de los archivos kubeconfig fusionados, utilícelos.
   3. Falla si no existe la ubicación del servidor.

5. Determinar la información del usuario a utilizar. Cree información de usuario utilizando las mismas reglas que la información de clúster, con la excepción de permitir sólo un mecanismo de autenticación por usuario:

   1. Si es que existen, utilice el flag --client-certificate, --client-key, --username, --password, --token de la línea de comandos.
   2. Utilice los campos user de los archivos kubeconfig fusionados.
   3. Falla si hay dos mecanismos de autenticación contradictorios.

6. Si todavía falta información, utilice los valores predeterminados y solicite información de autenticación.

Referencias de archivos

Las referencias, así también como, las rutas de un archivo kubeconfig son relativas a la ubicación del archivo kubeconfig. Las referencias de un archivo en la línea de comandos son relativas al directorio actual de trabajo. Dentro de $HOME/.kube/config, las rutas relativas se almacenan de manera relativa a la ubicación del archivo kubeconfig , al igual que las rutas absolutas se almacenan absolutamente.

Siguientes pasos

• Configurar el acceso a multiples Clústeres
• kubectl config