我们知道，每个 Pod 在被超过创建出来之后，都会被系统分配唯一的名字、IP地址，并且处于某个 Namespace 中，那么我们如何在 Pod 的容器内获取 Pod 的这些重要信息呢？
答案就是使用 Downward API。
Downward API 可以通过以下两种方式将 Pod 信息注入容器内部。
- 环境变量：用于单个变量，可以将 Pod 信息和 Container 信息注入容器内部。
- Volume 挂载：将数组类信息生成为文件并挂载到容器内部。
3.6.1 环境变量方式：将 Pod 信息注入为环境变量
下面的例子通过 Downward API 将 Pod 的IP、名称和所在 Namespace 注入容器的环境变量中，容器应用使用 env 命令将全部环境变量大隐刀标准输出中：
dapi-test-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: dapi-test-pod
spec:
containers:
- name: test-container
image: busybox
command: ["/bin/sh", "-c", "env"]
env:
- 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
restartPolicy: Never
注意到上面 valurFrom 这种特殊的语法是 Downward API 的写法。
目前 Downward API 提供了以下变量。
metadata.name: Pod 的名称，当 Pod 通过 RC 生成时，其名称是 RC 随机产生的唯一名称。status.podIP: Pod 的 IP 地址，之所以叫做status.podIP而非metadata.IP，是因为 Pod 的 IP 属于状态数据，而非元数据。metadata.namespace: Pod 所在的 Namespace。
运行 kubectl create 命令创建 Pod：
# kubectl create -f dapi-test-pod.yaml
pod "dapi-test-pod" created
查看 dapi-test-pod 的日志：
.....
MY_POD_NAMESPACE=default
MY_POD_IP=172.17.1.2
MY_POD_NAME=dapi-test-pod
.....
从日志中我们可以看到 Pod 的 IP、Name 及 Namespace 等信息都被正确保存到了 Pod 的环境变量中。
3.6.2 环境变量方式：将容器资源信息注入为环境变量
下面的例子通过Downward API将 Container 的资源请求和限制信息注入容器的环境变量中，容器应用使用printenv命令将设置的资源环境变量打印到标准输出中：
dapi-test-pod-container-vars.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
name: dapi-test-pod-container-vars
spec:
containers:
- name: test-container
image: busybox
imagePullPolicy: Never
command: ["sh", "-c"]
args:
- while true; do
echo -en '
';
printenv MY_CPU_REQUEST MY_CPU_LIMIT;
printenv MY_MEM_REQUEST MY_MEM_LIMIT;
sleep 3600;
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
注意 valueFrom 这种特殊的 Downward API 语法，目前 resourceFieldRef 可以将容器的资源请求和资源限制等设置为容器内部的环境变量。
requests.cpu: 容器的 CPU 请求值。limits.cpu: 容器的 CPU 限制值。requests.memory: 容器的内存请求值。limits.memory: 容器的内存限制值。
运行 kubectl create 命令来创建 Pod：
# kubectl create -f dapi-test-pod-container-vars.yaml
pod "dapi-test-pod-container-vars" created
# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
dapi-test-pod-container-vars 1/1 Running 0 36s
查看 dapi-test-pod-container-vars 的日志：
# kubectl logs dapi-test-pod-container-vars
1
1
33554432
67100864
从日志中我们可以看到 Container 的 requests.cpu、limits.cpu、requests.memory、limits.memory 等信息都被正确保存到了 Pod 的环境变量中。
3.6.3 Volume 挂载方式
下面的例子通过 Downward API 将 Pod 的 Label、Annotation 列表通过 Volume 挂载为容器中的一个文件，容器应用使用 echo 命令将文件的内容打印到标准输出中：
dapi-test-pod-volume.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
name: dapi-test-pod-volume
labels:
zone: us-est-coast
cluster: test-cluster1
rack: rack-22
annotations:
build: two
builder: john-doe
spec:
containers:
- name: test-container
image: busybox
imagePullPolicy: Never
command: ["sh", "-c"]
args:
- while true; do
if [[ -e /etc/labels ]]; then
echo -en '
'; cat /etc/labels; fi;
if [[ -e /etc/annotations ]]; then
echo -en '
'; cat /etc/annotations; fi;
sleep 3600;
done;
volumeMounts:
- name: podinfo
mountPath: /etc
readOnly: false
volumes:
- name: podinfo
downwardAPI:
items:
- path: "labels"
fieldRef:
fieldPath: metadata.labels
- path: "annotations"
fieldRef:
fieldPath: metadata.annotations
这里要注意 “volumes” 字段中 downwardAPI 的特殊语法，通过items的设置，系统会根据 path 的名称生成文件。
根据上例的设置，系统将在容器内生成/etc/labels 和 /etc/annotations 两个文件。
在/etc/labels 文件中将包含metadata.labels的全部Label列表，在/etc/annotations文件中将包含metadata.annotations 的全部 Label 列表。
运行 kubectl create 命令创建 Pod：
# kubectl create -f dapi-test-pod-volume.yaml
pod "dapi-test-pod-volume" created
# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
dapi-test-pod-volume 1/1 Running 0 39s
查看 dapi-test-pod-valume 的日志：
# kubectl logs dapi-test-pod-volume
cluster="test-cluster1"
rack="rack-22"
zone="us-est-coast"
build="two"
builder="john-doe"
从日志中我们看到 Pod 的 Label 和 Annotation 信息都被保存到了容器内的 /etc/labels 和 /etc/annotations 文件中。
那么，Downward API 有什么价值呢？
在某些集群中，集群中的每个节点都需要将自身的标识（ID）及进程绑定的 IP 地址等信息事先写入配置文件中，进程在启动时会读取这些信息，然后将这些信息发布到某个类似服务注册中心的地方，以实现集群节点的自动发现功能。
此时 Downward API 就可以派上用场了，具体做法是先编写一个与启动脚本或 Init Container，通过环境变量或文件方式获取 Pod 自身的名称、IP 地址等信息，然后将这些信息写入主程序的配置文件中，最后启动主程序。