配置kubeconfig文件实现kubectl多集群切换

素颜马尾好姑娘i 2022-10-20 13:59 32阅读 0赞

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### 一、kubeconfig 文件结构 ###

由于业务的区分或者是双机房的情况，经常需要维护多个 k8s 集群。那么这种情况就会出现一个痛点，使用 kubectl 命令调用 kubeconfig 文件只能访问一个指定的集群，如果需要访问其他集群，就需要将 kubeconfig 替换。

其实我们也可以将多个集群的 kubeconfig 文件整合到一起，然后通过切换上下文内容来实现访问不同的集群。但是整合的前提是每个集群的 kubeconfig 文件都要有不同的上下文参数。

如果想了解如何制作具有不同上下文参数的 kubeconfig 文件，可以参考我的另一篇文章：[在k8s集群中自定义kubeconfig文件][k8s_kubeconfig]

接下来说一下如何将 kubeconfig 进行整合并且切换上下文参数。

首先我们给出本文示例中会使用到的 k8s 集群信息：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">apiserver 地址</th> 
   <th align="center">集群名称</th> 
   <th align="center">上下文名称</th> 
   <th align="center">用户名</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">192.168.92.21</td> 
   <td align="center">k8s-cluster-a</td> 
   <td align="center">k8s-cluster-a-context</td> 
   <td align="center">k8s-cluster-a-admin</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">192.168.92.22</td> 
   <td align="center">k8s-cluster-b</td> 
   <td align="center">k8s-cluster-b-context</td> 
   <td align="center">k8s-cluster-b-admin</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">192.168.92.23</td> 
   <td align="center">k8s-cluster-c</td> 
   <td align="center">k8s-cluster-c-context</td> 
   <td align="center">k8s-cluster-c-admin</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

在这个列表中我们指定了每个集群关联的上下文名称和用户名。为了便于理解合并的过程，我们首先分析一个 kubeconfig 文件中的结构（忽略了部分证书信息）：

apiVersion: v1
    clusters:
    - cluster:
        certificate-authority-data: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCk1JSUN5akNDQWJLZ0F3SUJBZ0lCQURBTkJna3Foa2lHOXcwQkFRc0ZBREFWTVJNd0VRWURWUVFERXdwcmRXSmwKY201b
    ......
    ......
    NSS2gwcVpibmNyRWVudTZadWI0RUgrc2dsUUtTemljZz09Ci0tLS0tRU5EIENFUlRJRklDQVRFLS0tLS0K
        server: https://192.168.92.21:6443
      name: k8s-cluster-a
    contexts:
    - context:
        cluster: k8s-cluster-a
        user: k8s-cluster-a-admin
      name: k8s-cluster-a-context
    current-context: ""
    kind: Config
    preferences: { }
    users:
    - name: k8s-cluster-a-admin
      user:
        client-certificate-data: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCk1JSURiVENDQWxXZ0F3SUJBZ0lVRVRIT3JrWWw1TGhyWVgxYTE0TTF3Vm5jMjl3d0RRWUpLb1pJaHZjTkFRRUwKQlFBd
    ......
    ......
    Y3JmcGNWaHhWdThhdTl6VU0wN08wS1RXTWJUUjRtMmVGeTRECkdYdUlOdysvSDRPNGpyTTE1b01ET0pFPQotLS0tLUVORCBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCg==
        client-key-data: LS0tLS1CRUdJTiBSU0EgUFJJVkFURSBLRVktLS0tLQpNSUlFb2dJQkFBS0NBUUVBd25mWjc4c2xYbU9FRGFVL0xIRDYzU0c0cnNTelJMMHZ3OHZ2U2lhNWE2dDgwOXlLC
    ......
    ......
    i0tLS0tRU5EIFJTQSBQUklWQVRFIEtFWS0tLS0tCg==

整个 kubeconfig 文件是一个 yaml 结构，我们对每行的含义进行说明：

*  **1 行：指定 api 接口的版本**
 *  **2 行：定义一个 clusters 列表，下面会声明一个或多个集群。**
 *  **3 行：定义一个集群信息**
 *  **4 行：保存 apiserver 的 CA 证书信息，用于服务端的认证**
 *  **8 行：指定这个集群的 apiserver 访问地址**
 *  **9 行：为这个集群指定一个名称，用于和上下文名称进行关联**
 *  **10 行：定义一个 context（上下文）列表，下面会声明一个或多个上下文参数**
 *  **11 行：定义一个 context**
 *  **12-13 行：指定当前 context 需要绑定的集群名称和用户名**
 *  **14 行：指定当前 context 的名称，后续会根据这个名称来选择对应的集群**
 *  **15 行：指定当前 kubeconfig 使用哪个上下文名称，每次切换时都会更新这里的内容**
 *  **16 行：指定当前这个 yaml 文件的类型为 Config**
 *  **18 行：定义一个 users 列表**
 *  **19 行：定义一个 user，并设置名称，这个名称会与 context 进行关联**
 *  **20 行：定义用户的证书信息，用于客户端认证**

从上面说明中，我们可以看到可以在 kubeconfig 中定义多个 cluster、context、user。而 context 会关联集群的名称和访问集群的用户名。

### 二、整合 kubeconfig 文件 ###

根据前面给出的 k8s 信息，到每个集群中获取对应的 kubeconfig 文件，首先将每个 kubeconfig 文件中的 cluster 信息整合到一起：

这样一个包含所有 cluster 信息的列表就整合完成，接下来将每个 kubeconfig 文件中的 context 信息放到 contexts 列表中：

每个 context 都关联着一个集群和一个用户名，最后我们将 user 信息整合到 users 列表中：

apiVersion: v1
    clusters:
    - cluster:
        certificate-authority-data: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCk1JSUN5akNDQWJLZ0F3SUJBZ0lCQURBTkJna3Foa2lHOXcwQkFRc0ZBREFas
        server: https://192.168.92.21:6443
      name: k8s-cluster-a
    - cluster:
        certificate-authority-data: iVENDQWxXZ0F3SUJBZ0lVRVRIT3JrWWw1TGhyWVgxYTE0TTF3Vm5jMjl3d0RRWUpLb1pJaHZjTakNDQWJLZ0F3SUJBZ0lCSUZ
        server: https://192.168.92.22:6443
      name: k8s-cluster-b
    - cluster:
        certificate-authority-data: QWJLZ0F3SUJBZ0lCQURBTkJna3Foa2lHOXcwQkFRc0ZBREFasLS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCk1JSUN5akND
        server: https://192.168.92.23:6443
      name: k8s-cluster-c
    contexts:
    - context:
        cluster: k8s-cluster-a
        user: k8s-cluster-a-admin
      name: k8s-cluster-a-context
    - context:
        cluster: k8s-cluster-b
        user: k8s-cluster-b-admin
      name: k8s-cluster-b-context
    - context:
        cluster: k8s-cluster-c
        user: k8s-cluster-c-admin
      name: k8s-cluster-c-context
    current-context: k8s-cluster-a-context
    users:
    - name: k8s-cluster-a-admin
      user:
        client-certificate-data: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCk1JSURiVENDQWxXZ0F3SUJBZ0lVRVRIT3JrWWw1TGhyWVgxYTE0TTF3Vm5jM
        client-key-data: LS0tLS1CRUdJTiBSU0EgUFJJVkFURSBLRVktLS0tLQpNSUlFb2dJQkFBS0NBUUVBd25mWjc4c2xYbU9FRGFVL0xIRDYzU0c
    - name: k8s-cluster-b-admin
      user:
        client-certificate-data: lVRVRIT3JrWWw1TGhyWVgxYTE0TTF3Vm5jMLS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCk1JSURiVENDQWxXZ0F3SUJBZ0
        client-key-data: kFBS0NBUUVBd25mWjc4c2xYbU9FRGFVL0xIRDYzU0cLS0tLS1CRUdJTiBSU0EgUFJJVkFURSBLRVktLS0tLQpNSUlFb2dJQ
    - name: k8s-cluster-c-admin
      user:
        client-certificate-data: LS0tLS1CRUdJTiZ0F3SUJBZ0lVRVRIT3JrWWw1TGhyWVgxYTE0TTF3Vm5jMBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCk1JSURiVENDQWxX
        client-key-data: RVktLS0tLQpNSUlFb2dJQkFBS0NBUUVBd25mWjc4c2xYbU9FRGFVL0xIRDYzU0cLS0tLS1CRUdJTiBSU0EgUFJJVkFURSBL

这样一个整合后的 kubeconfig 文件就完成了，里面包含了三个集群的证书、上下文、访问用户等信息。

### 三、根据上下文切换集群 ###

kubeconfig 制作完成后，将其移动到当前用户家目录的 .kube 目录下，并重命名为 config。例如我们现在需要到 k8s-cluster-c 集群中执行命令，那么首先使用如下命令切换上下文：

$ kubectl config use-context k8s-cluster-c-context
    Switched to context "k8s-cluster-c-context".

这样执行 kubectl 命令就会直接操作 k8s-cluster-c 集群。此时到 config 文件中查看 `current-context` 的配置信息，也是显示 k8s-cluster-c-context

[https_edu.csdn.net_course_detail_32506]: https://edu.csdn.net/course/detail/32506
[https_blog.csdn.net_xzk9381_category_10895812.html]: https://blog.csdn.net/xzk9381/category_10895812.html
[https_blog.csdn.net_xzk9381_article_details_116984880]: https://blog.csdn.net/xzk9381/article/details/116984880
[k8s_kubeconfig]: https://blog.csdn.net/xzk9381/article/details/116979754