配置对多集群的访问

本文展示如何使用配置文件来配置对多个集群的访问。 在将集群、用户和上下文定义在一个或多个配置文件中之后,用户可以使用 kubectl config use-context 命令快速地在集群之间进行切换。

准备开始

你必须拥有一个 Kubernetes 的集群,同时你必须配置 kubectl 命令行工具与你的集群通信。 建议在至少有两个不作为控制平面主机的节点的集群上运行本教程。 如果你还没有集群,你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群,或者你可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一:

要检查 kubectl 是否安装, 执行 kubectl version --client 命令。kubectl 的版本应该与集群的 API 服务器使用同一次版本号

定义集群、用户和上下文

假设用户有两个集群,一个用于开发工作(development),一个用于测试工作(test)。 在 development 集群中,前端开发者在名为 frontend 的名字空间下工作, 存储开发者在名为 storage 的名字空间下工作。在 test 集群中, 开发人员可能在默认名字空间下工作,也可能视情况创建附加的名字空间。 访问开发集群需要通过证书进行认证。 访问测试集群需要通过用户名和密码进行认证。

创建名为 config-exercise 的目录。在 config-exercise 目录中,创建名为 config-demo 的文件,其内容为:

apiVersion: v1
kind: Config
preferences: {}

clusters:
- cluster:
  name: development
- cluster:
  name: test

users:
- name: developer
- name: experimenter

contexts:
- context:
  name: dev-frontend
- context:
  name: dev-storage
- context:
  name: exp-test

配置文件描述了集群、用户名和上下文。config-demo 文件中含有描述两个集群、 两个用户和三个上下文的框架。

进入 config-exercise 目录。输入以下命令,将集群详细信息添加到配置文件中:

kubectl config --kubeconfig=config-demo set-cluster development --server=https://1.2.3.4 --certificate-authority=fake-ca-file
kubectl config --kubeconfig=config-demo set-cluster test --server=https://5.6.7.8 --insecure-skip-tls-verify

将用户详细信息添加到配置文件中:

kubectl config --kubeconfig=config-demo set-credentials developer --client-certificate=fake-cert-file --client-key=fake-key-seefile
kubectl config --kubeconfig=config-demo set-credentials experimenter --username=exp --password=some-password

将上下文详细信息添加到配置文件中:

kubectl config --kubeconfig=config-demo set-context dev-frontend --cluster=development --namespace=frontend --user=developer
kubectl config --kubeconfig=config-demo set-context dev-storage --cluster=development --namespace=storage --user=developer
kubectl config --kubeconfig=config-demo set-context exp-test --cluster=test --namespace=default --user=experimenter

打开 config-demo 文件查看添加的详细信息。也可以使用 config view 命令进行查看:

kubectl config --kubeconfig=config-demo view

输出展示了两个集群、两个用户和三个上下文:

apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
    certificate-authority: fake-ca-file
    server: https://1.2.3.4
  name: development
- cluster:
    insecure-skip-tls-verify: true
    server: https://5.6.7.8
  name: test
contexts:
- context:
    cluster: development
    namespace: frontend
    user: developer
  name: dev-frontend
- context:
    cluster: development
    namespace: storage
    user: developer
  name: dev-storage
- context:
    cluster: test
    namespace: default
    user: experimenter
  name: exp-test
current-context: ""
kind: Config
preferences: {}
users:
- name: developer
  user:
    client-certificate: fake-cert-file
    client-key: fake-key-file
- name: experimenter
  user:
    # 文档说明(本注释不属于命令输出)。
    # 将密码保存到 Kubernetes 客户端配置有风险。
    # 一个较好的替代方式是使用凭据插件并单独保存这些凭据。
    # 参阅 https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/access-authn-authz/authentication/#client-go-credential-plugins
    password: some-password
    username: exp

其中的 fake-ca-filefake-cert-filefake-key-file 是证书文件路径名的占位符。 你需要更改这些值,使之对应你的环境中证书文件的实际路径名。

有时你可能希望在这里使用 BASE64 编码的数据而不是一个个独立的证书文件。 如果是这样,你需要在键名上添加 -data 后缀。例如, certificate-authority-dataclient-certificate-dataclient-key-data

每个上下文包含三部分(集群、用户和名字空间),例如, dev-frontend 上下文表明:使用 developer 用户的凭证来访问 development 集群的 frontend 名字空间。

设置当前上下文:

kubectl config --kubeconfig=config-demo use-context dev-frontend

现在当输入 kubectl 命令时,相应动作会应用于 dev-frontend 上下文中所列的集群和名字空间, 同时,命令会使用 dev-frontend 上下文中所列用户的凭证。

使用 --minify 参数,来查看与当前上下文相关联的配置信息。

kubectl config --kubeconfig=config-demo view --minify

输出结果展示了 dev-frontend 上下文相关的配置信息:

apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
    certificate-authority: fake-ca-file
    server: https://1.2.3.4
  name: development
contexts:
- context:
    cluster: development
    namespace: frontend
    user: developer
  name: dev-frontend
current-context: dev-frontend
kind: Config
preferences: {}
users:
- name: developer
  user:
    client-certificate: fake-cert-file
    client-key: fake-key-file

现在假设用户希望在测试集群中工作一段时间。

将当前上下文更改为 exp-test

kubectl config --kubeconfig=config-demo use-context exp-test

现在你发出的所有 kubectl 命令都将应用于 test 集群的默认名字空间。 同时,命令会使用 exp-test 上下文中所列用户的凭证。

查看更新后的当前上下文 exp-test 相关的配置:

kubectl config --kubeconfig=config-demo view --minify

最后,假设用户希望在 development 集群中的 storage 名字空间下工作一段时间。

将当前上下文更改为 dev-storage

kubectl config --kubeconfig=config-demo use-context dev-storage

查看更新后的当前上下文 dev-storage 相关的配置:

kubectl config --kubeconfig=config-demo view --minify

创建第二个配置文件

config-exercise 目录中,创建名为 config-demo-2 的文件,其中包含以下内容:

apiVersion: v1
kind: Config
preferences: {}

contexts:
- context:
    cluster: development
    namespace: ramp
    user: developer
  name: dev-ramp-up

上述配置文件定义了一个新的上下文,名为 dev-ramp-up

设置 KUBECONFIG 环境变量

查看是否有名为 KUBECONFIG 的环境变量。 如有,保存 KUBECONFIG 环境变量当前的值,以便稍后恢复。 例如:

Linux

export KUBECONFIG_SAVED="$KUBECONFIG"

Windows PowerShell

$Env:KUBECONFIG_SAVED=$ENV:KUBECONFIG

KUBECONFIG 环境变量是配置文件路径的列表,该列表在 Linux 和 Mac 中以冒号分隔, 在 Windows 中以分号分隔。 如果有 KUBECONFIG 环境变量,请熟悉列表中的配置文件。

临时添加两条路径到 KUBECONFIG 环境变量中。例如:

Linux

export KUBECONFIG="${KUBECONFIG}:config-demo:config-demo-2"

Windows PowerShell

$Env:KUBECONFIG=("config-demo;config-demo-2")

config-exercise 目录中输入以下命令:

kubectl config view

输出展示了 KUBECONFIG 环境变量中所列举的所有文件合并后的信息。 特别地,注意合并信息中包含来自 config-demo-2 文件的 dev-ramp-up 上下文和来自 config-demo 文件的三个上下文:

contexts:
- context:
    cluster: development
    namespace: frontend
    user: developer
  name: dev-frontend
- context:
    cluster: development
    namespace: ramp
    user: developer
  name: dev-ramp-up
- context:
    cluster: development
    namespace: storage
    user: developer
  name: dev-storage
- context:
    cluster: test
    namespace: default
    user: experimenter
  name: exp-test

关于 kubeconfig 文件如何合并的更多信息, 请参考使用 kubeconfig 文件组织集群访问

探索 $HOME/.kube 目录

如果用户已经拥有一个集群,可以使用 kubectl 与集群进行交互, 那么很可能在 $HOME/.kube 目录下有一个名为 config 的文件。

进入 $HOME/.kube 目录,看看那里有什么文件。通常会有一个名为 config 的文件,目录中可能还有其他配置文件。请简单地熟悉这些文件的内容。

将 $HOME/.kube/config 追加到 KUBECONFIG 环境变量中

如果有 $HOME/.kube/config 文件,并且还未列在 KUBECONFIG 环境变量中, 那么现在将它追加到 KUBECONFIG 环境变量中。例如:

Linux

export KUBECONFIG="${KUBECONFIG}:${HOME}/.kube/config"

Windows Powershell

$Env:KUBECONFIG="$Env:KUBECONFIG;$HOME\.kube\config"

在配置练习目录中输入以下命令,查看当前 KUBECONFIG 环境变量中列举的所有文件合并后的配置信息:

kubectl config view

清理

KUBECONFIG 环境变量还原为原始值。例如:

Linux

export KUBECONFIG="$KUBECONFIG_SAVED"

Windows PowerShell

$Env:KUBECONFIG=$ENV:KUBECONFIG_SAVED

检查 kubeconfig 所表示的主体

你在通过集群的身份验证后将获得哪些属性(用户名、组),这一点并不总是很明显。 如果你同时管理多个集群,这可能会更具挑战性。

对于你所选择的 Kubernetes 客户端上下文,有一个 kubectl 子命令可以检查用户名等主体属性: kubectl alpha auth whoami

更多细节请参阅通过 API 访问客户端的身份验证信息

接下来