使用 DownwardAPIVolumeFile 把自己的信息呈现给 Pod 中运行的容器。 DownwardAPIVolumeFile 可以呈现 Pod 的字段和容器字段。

Downward API

有两种方式可以将 Pod 和 Container 字段呈现给运行中的容器：

这两种呈现 Pod 和 Container 字段的方式都称为 Downward API。

Volume File

Store Pod fields
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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kubernetes-downwardapi-volume-example
  labels:
    zone: us-est-coast
    cluster: test-cluster1
    rack: rack-22
  annotations:
    build: two
    builder: john-doe
spec:
  containers:
    - name: client-container
      image: busybox
      command: ["sh", "-c"]
      args:
      - while true; do
          if [[ -e /etc/podinfo/labels ]]; then
            echo -en '\n\n'; cat /etc/podinfo/labels; fi;
          if [[ -e /etc/podinfo/annotations ]]; then
            echo -en '\n\n'; cat /etc/podinfo/annotations; fi;
          sleep 5;
        done;
      volumeMounts:
        - name: podinfo
          mountPath: /etc/podinfo
  volumes:
    - name: podinfo
      downwardAPI:
        items:
          - path: "labels"
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.labels
          - path: "annotations"
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.annotations

在配置文件中，你可以看到 Pod 有一个 downwardAPI 类型的卷，并且挂载到容器中的 /etc/podinfo 目录。

查看 downwardAPI 下面的 items 数组。 每个数组元素都是一个 DownwardAPIVolumeFile 对象。 第一个元素指示 Pod 的 metadata.labels 字段的值保存在名为 labels 的文件中。 第二个元素指示 Pod 的 annotations 字段的值保存在名为 annotations 的文件中。

说明： 本示例中的字段是Pod字段，不是Pod中容器的字段。

创建 Pod：

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kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/inject/dapi-volume.yaml

验证Pod中的容器运行正常：

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kubectl get pods

查看容器的日志：

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kubectl logs kubernetes-downwardapi-volume-example

cluster="test-cluster1"
rack="rack-22"
zone="us-est-coast"

build="two"
builder="john-doe"
kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration="{\"apiVersion\":\"v1\",\"kind\":\"Pod\",\"metadata\":{\"annotations\":{\"build\":\"two\",\"builder\":\"john-doe\"},\"labels\":{\"cluster\":\"test-cluster1\",\"rack\":\"rack-22\",\"zone\":\"us-est-coast\"},\"name\":\"kubernetes-downwardapi-volume-example\",\"namespace\":\"default\"},\"spec\":{\"containers\":[{\"args\":[\"while true; do if [[ -e /etc/podinfo/labels ]]; then echo -en '\\\\n\\\\n'; cat /etc/podinfo/labels; fi; if [[ -e /etc/podinfo/annotations ]]; then echo -en '\\\\n\\\\n'; cat /etc/podinfo/annotations; fi; sleep 5; done;\"],\"command\":[\"sh\",\"-c\"],\"image\":\"busybox\",\"name\":\"client-container\",\"volumeMounts\":[{\"mountPath\":\"/etc/podinfo\",\"name\":\"podinfo\"}]}],\"volumes\":[{\"downwardAPI\":{\"items\":[{\"fieldRef\":{\"fieldPath\":\"metadata.labels\"},\"path\":\"labels\"},{\"fieldRef\":{\"fieldPath\":\"metadata.annotations\"},\"path\":\"annotations\"}]},\"name\":\"podinfo\"}]}}\n"
kubernetes.io/config.seen="2021-12-01T20:03:14.277999707+08:00"
kubernetes.io/config.source="api"

进入 Pod 中运行的容器，打开一个 Shell：

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kubectl exec -it kubernetes-downwardapi-volume-example -- sh

在该 Shell中，查看 labels 文件：

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/# cat /etc/podinfo/labels

输出显示 Pod 的所有标签都已写入 labels 文件。

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cluster="test-cluster1"
rack="rack-22"
zone="us-est-coast"

同样，查看annotations文件：

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/# cat /etc/podinfo/annotations
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cluster="test-cluster1"
rack="rack-22"
zone="us-est-coast"/ # cat /etc/podinfo/annotations
build="two"
builder="john-doe"
kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration="{\"apiVersion\":\"v1\",\"kind\":\"Pod\",\"metadata\":{\"annotations\":{\"build\":\"two\",\"builder\":\"john-doe\"},\"labels\":{\"cluster\":\"test-cluster1\",\"rack\":\"rack-22\",\"zone\":\"us-est-coast\"},\"name\":\"kubernetes-downwardapi-volume-example\",\"namespace\":\"default\"},\"spec\":{\"containers\":[{\"args\":[\"while true; do if [[ -e /etc/podinfo/labels ]]; then echo -en '\\\\n\\\\n'; cat /etc/podinfo/labels; fi; if [[ -e /etc/podinfo/annotations ]]; then echo -en '\\\\n\\\\n'; cat /etc/podinfo/annotations; fi; sleep 5; done;\"],\"command\":[\"sh\",\"-c\"],\"image\":\"busybox\",\"name\":\"client-container\",\"volumeMounts\":[{\"mountPath\":\"/etc/podinfo\",\"name\":\"podinfo\"}]}],\"volumes\":[{\"downwardAPI\":{\"items\":[{\"fieldRef\":{\"fieldPath\":\"metadata.labels\"},\"path\":\"labels\"},{\"fieldRef\":{\"fieldPath\":\"metadata.annotations\"},\"path\":\"annotations\"}]},\"name\":\"podinfo\"}]}}\n"
kubernetes.io/config.seen="2021-12-01T20:03:14.277999707+08:00"
kubernetes.io/config.source="api"
Store Container fields
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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kubernetes-downwardapi-volume-example-2
spec:
  containers:
    - name: client-container
      image: busybox:1.24
      command: ["sh", "-c"]
      args:
      - while true; do
          echo -en '\n';
          if [[ -e /etc/podinfo/cpu_limit ]]; then
            echo -en '\n'; cat /etc/podinfo/cpu_limit; fi;
          if [[ -e /etc/podinfo/cpu_request ]]; then
            echo -en '\n'; cat /etc/podinfo/cpu_request; fi;
          if [[ -e /etc/podinfo/mem_limit ]]; then
            echo -en '\n'; cat /etc/podinfo/mem_limit; fi;
          if [[ -e /etc/podinfo/mem_request ]]; then
            echo -en '\n'; cat /etc/podinfo/mem_request; fi;
          sleep 5;
        done;
      resources:
        requests:
          memory: "32Mi"
          cpu: "125m"
        limits:
          memory: "64Mi"
          cpu: "250m"
      volumeMounts:
        - name: podinfo
          mountPath: /etc/podinfo
  volumes:
    - name: podinfo
      downwardAPI:
        items:
          - path: "cpu_limit"
            resourceFieldRef:
              containerName: client-container
              resource: limits.cpu
              divisor: 1m
          - path: "cpu_request"
            resourceFieldRef:
              containerName: client-container
              resource: requests.cpu
              divisor: 1m
          - path: "mem_limit"
            resourceFieldRef:
              containerName: client-container
              resource: limits.memory
              divisor: 1Mi
          - path: "mem_request"
            resourceFieldRef:
              containerName: client-container
              resource: requests.memory
              divisor: 1Mi

在这个配置文件中，你可以看到 Pod 有一个 downwardAPI 类型的卷，并且挂载到容器的 /etc/podinfo 目录。

查看 downwardAPI 下面的 items 数组。每个数组元素都是一个 DownwardAPIVolumeFile。

第一个元素指定名为 client-container 的容器中 limits.cpu 字段的值应保存在名为 cpu_limit 的文件中。

创建Pod：

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kubectl apply -f dapi-volume-resources.yaml

打开一个 Shell，进入 Pod 中运行的容器：

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kubectl exec -it kubernetes-downwardapi-volume-example-2 -- sh

在 Shell 中，查看 cpu_limit 文件：

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/# cat /etc/podinfo/cpu_limit

你可以使用同样的命令查看 cpu_request、mem_limit 和 mem_request 文件.

Environment variables

Store Pod fields
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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: dapi-envars-fieldref
spec:
  containers:
    - name: test-container
      image: busybox
      command: [ "sh", "-c"]
      args:
      - while true; do
          echo -en '\n';
          printenv MY_NODE_NAME MY_POD_NAME MY_POD_NAMESPACE;
          printenv MY_POD_IP MY_POD_SERVICE_ACCOUNT;
          sleep 10;
        done;
      env:
        - name: MY_NODE_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: spec.nodeName
        - 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
        - name: MY_POD_SERVICE_ACCOUNT
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: spec.serviceAccountName
  restartPolicy: Never

这个配置文件中，你可以看到五个环境变量。env 字段是一个 EnvVars. 对象的数组。 数组中第一个元素指定 MY_NODE_NAME 这个环境变量从 Pod 的 spec.nodeName 字段获取变量值。 同样，其它环境变量也是从 Pod 的字段获取它们的变量值。

说明： 本示例中的字段是 Pod 字段，不是 Pod 中 Container 的字段。

创建Pod：

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kubectl apply -f dapi-envars-pod.yaml

验证 Pod 中的容器运行正常：

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kubectl get pods

查看容器日志：

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kubectl logs dapi-envars-fieldref

输出信息显示了所选择的环境变量的值：

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minikube
dapi-envars-fieldref
default
172.17.0.4
default

要了解为什么这些值在日志中，请查看配置文件中的command 和 args字段。 当容器启动时，它将五个环境变量的值写入 stdout。每十秒重复执行一次。

接下来，通过打开一个 Shell 进入 Pod 中运行的容器：

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kubectl exec -it dapi-envars-fieldref -- sh

在 Shell 中，查看环境变量：

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/# printenv

输出信息显示环境变量已经设置为 Pod 字段的值。

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MY_POD_SERVICE_ACCOUNT=default
...
MY_POD_NAMESPACE=default
MY_POD_IP=172.17.0.4
...
MY_NODE_NAME=minikube
...
MY_POD_NAME=dapi-envars-fieldref
Store Container fields
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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: dapi-envars-resourcefieldref
spec:
  containers:
    - name: test-container
      image: busybox:1.24
      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 10;
        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

这个配置文件中，你可以看到四个环境变量。env 字段是一个 EnvVars. 对象的数组。数组中第一个元素指定 MY_CPU_REQUEST 这个环境变量从 Container 的 requests.cpu 字段获取变量值。同样，其它环境变量也是从 Container 的字段获取它们的变量值。

说明： 本例中使用的是 Container 的字段而不是 Pod 的字段。

创建Pod：

1
kubectl apply -f dapi-envars-container.yaml

验证 Pod 中的容器运行正常：

1
kubectl get pods

查看容器日志：

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kubectl logs dapi-envars-resourcefieldref

输出信息显示了所选择的环境变量的值：

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33554432
67108864
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1. 使用fieldRef可以声明使用:
spec.nodeName - 宿主机名字
status.hostIP - 宿主机IP
metadata.name - Pod的名字
metadata.namespace - Pod的Namespace
status.podIP - Pod的IP
spec.serviceAccountName - Pod的Service Account的名字
metadata.uid - Pod的UID
metadata.labels['<KEY>'] - 指定<KEY>的Label值
metadata.annotations['<KEY>'] - 指定<KEY>的Annotation值
metadata.labels - Pod的所有Label
metadata.annotations - Pod的所有Annotation

2. 使用resourceFieldRef可以声明使用:
容器的CPU limit
容器的CPU request
容器的memory limit
容器的memory request