環(huán)境變量 env，相信每個(gè)運(yùn)維工程師都耳熟能詳并能在 linux 環(huán)境下嫻熟應(yīng)用，但在 k8s集群環(huán)境中，靈活應(yīng)用環(huán)境變量并不是一件很容易的事情，需要考慮的東西遠(yuǎn)比 linux 環(huán)境下多。

用得好，可以維持發(fā)布、監(jiān)控和日志中心等運(yùn)維平臺(tái)的統(tǒng)一規(guī)范與邏輯，降低k8s 集群管理成本，否則將增加運(yùn)維難度，同時(shí)給故障診斷帶來(lái)不必要的干擾。

一、靜態(tài)環(huán)境變量

1、顯式定義

可以直接在 Dockerfile 中定義環(huán)境變量，語(yǔ)法為 ENV，比如我們?yōu)榱嗽O(shè)定容器時(shí)區(qū)，往往會(huì)在鏡像 Dockerfile 里面設(shè)定“ENV TZ=Asia/Shanghai”，或者預(yù)先指定一個(gè)環(huán)境變量用于后續(xù)處理，比如在鏡像里指定一個(gè)JVM 的預(yù)置運(yùn)行參數(shù)：

ENV JVM_OPTS="-Xms1024m -Xmx1024m -Xmn386m -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=256m -Xss256k"

2、隱式包含

除了顯式定義環(huán)境變量，也可以在鏡像里從其它文件引入。比如 tomcat 的官方鏡像，tomcat 的啟動(dòng)腳本為 catalina.sh，catalina.sh 里面會(huì)去調(diào)用 setenv.sh，這個(gè)里面可以定義環(huán)境變量。

二、動(dòng)態(tài)環(huán)境變量

靜態(tài)環(huán)境變量由于缺乏靈活性，往往不能滿(mǎn)足實(shí)際工作中的運(yùn)維需求，應(yīng)用較多的是動(dòng)態(tài)環(huán)境變量。需要注意的是：動(dòng)態(tài)環(huán)境變量的語(yǔ)義不能與靜態(tài)的發(fā)生沖突，比如我們?cè)? Dockerfile 中定義一個(gè)環(huán)境變量 APP_NAME，它的意思是微服務(wù)名稱(chēng)，后面可以覆蓋其內(nèi)容，但不能改變它的含義。下面基于運(yùn)維場(chǎng)景，列舉兩種對(duì)于 k8s 動(dòng)態(tài)環(huán)境變量的典型應(yīng)用：

1、在微服務(wù)部署中的應(yīng)用

通過(guò)發(fā)布平臺(tái)結(jié)合helm等工具注入環(huán)境變量，前面提到的環(huán)境變量JVM_OPTS，針對(duì)同一個(gè)微服務(wù)，不同環(huán)境往往需要配置不同的內(nèi)存容量，比如測(cè)試環(huán)境配置為512M，生產(chǎn)為2G。如何利用環(huán)境變量來(lái)統(tǒng)一配置邏輯呢?處理過(guò)程如下：

以 Jenkins pipeline 為例，其定義是一種 groove 腳本語(yǔ)言，可以直接在里面用 def 語(yǔ)法定義變量(或者基于用戶(hù)下拉框選項(xiàng)等)，然后用 helm set 的方式注入到 k8s deployment，實(shí)現(xiàn)多環(huán)境配置邏輯統(tǒng)一。以下為部分配置片段：

1)、Jenkins流水線(xiàn)配置多分支

2)、helm模板注入

3)、啟動(dòng)腳本應(yīng)用

在 docker-entrypoint.sh 啟動(dòng)腳本中正式應(yīng)用前面的環(huán)境變量：

2、在微服務(wù)日志中的應(yīng)用

在應(yīng)用日志處理過(guò)程中，往往需要知道一些k8s元數(shù)據(jù)，比如 pod 所在命名空間等，這種情況顯然無(wú)法使用靜態(tài)環(huán)境變量來(lái)處理，也是需要在pod啟動(dòng)的時(shí)候動(dòng)態(tài)注入，helm模板如下：

三、基于 configmap 的環(huán)境變量

《k8s concepts》中關(guān)于configmap的定義如下：A ConfigMap is an API object used to store non-confidential data in key-value pairs. Pods can consume ConfigMaps as environment variables, command-line arguments, or as configuration files in a volume。

顯然，這里的意思是我們可以使用 configmap 的數(shù)據(jù)，將其作為環(huán)境變量。在實(shí)際運(yùn)維過(guò)程中，如何使用呢?可以通過(guò) configMapKeyRef 引用 configmap 的 key 值，將其注入到 env 中，也可以直接掛載基于configmap的配置文件，將其封裝為動(dòng)態(tài)環(huán)境變量。比如，我們有一個(gè)log4j2的configmap，里面是項(xiàng)目組基于log4j2日志框架的配置，在helm模板中掛載如下：

后面也是類(lèi)似之前的處理，把這個(gè) mount 到的文件作為環(huán)境變量引入到啟動(dòng)腳本。一般來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目組的日志框架和格式定型后，很少會(huì)再有變化，如此處理，開(kāi)發(fā)人員不再需要專(zhuān)門(mén)維護(hù) log4j2 配置文件。需要注意的是：一般微服務(wù)架構(gòu)都有自己的配置中心，比如nacos 或者 apollo 等，業(yè)務(wù)配置信息建議一定要放到配置中心里面去，不要放進(jìn)configmap。

四、小結(jié)

合理使用k8s環(huán)境變量不僅有利于統(tǒng)一運(yùn)維邏輯，降低復(fù)雜性，而且可以較大限度復(fù)用已有規(guī)則規(guī)范，做到極簡(jiǎn)化配置。