k8s-存储PersistentVolume

文章目录

概念

PersistentVolume （PV）

是由管理员设置的存储，它是群集的一部分。就像节点是集群中的资源一样，PV 也是集群中的资源。 PV 是
Volume 之类的卷插件，但具有独立于使用 PV 的 Pod 的生命周期。此 API 对象包含存储实现的细节，即 NFS、
iSCSI 或特定于云供应商的存储系统

PersistentVolumeClaim （PVC）

是用户存储的请求。它与 Pod 相似。Pod 消耗节点资源，PVC 消耗 PV 资源。Pod 可以请求特定级别的资源
（CPU 和内存）。声明可以请求特定的大小和访问模式（例如，可以以读/写一次或只读多次模式挂载）

静态 pv

集群管理员创建一些 PV。它们带有可供群集用户使用的实际存储的细节。它们存在于 Kubernetes API 中，可用
于消费

动态

当管理员创建的静态 PV 都不匹配用户的 PersistentVolumeClaim 时，集群可能会尝试动态地为 PVC 创建卷。此
配置基于 StorageClasses ：PVC 必须请求 [存储类]，并且管理员必须创建并配置该类才能进行动态创建。声明该
类为 “” 可以有效地禁用其动态配置
要启用基于存储级别的动态存储配置，集群管理员需要启用 API server 上的 DefaultStorageClass [准入控制器]
。例如，通过确保 DefaultStorageClass 位于 API server 组件的 --admission-control 标志，使用逗号分隔的
有序值列表中，可以完成此操作

绑定

master 中的控制环路监视新的 PVC，寻找匹配的 PV（如果可能），并将它们绑定在一起。如果为新的 PVC 动态
调配 PV，则该环路将始终将该 PV 绑定到 PVC。否则，用户总会得到他们所请求的存储，但是容量可能超出要求
的数量。一旦 PV 和 PVC 绑定后， PersistentVolumeClaim 绑定是排他性的，不管它们是如何绑定的。 PVC 跟
PV 绑定是一对一的映射

持久化卷声明的保护

PVC 保护的目的是确保由 pod 正在使用的 PVC 不会从系统中移除，因为如果被移除的话可能会导致数据丢失
当启用PVC 保护 alpha 功能时，如果用户删除了一个 pod 正在使用的 PVC，则该 PVC 不会被立即删除。PVC 的
删除将被推迟，直到 PVC 不再被任何 pod 使用

持久化卷类型

PersistentVolume 类型以插件形式实现。Kubernetes 目前支持以下插件类型：

GCEPersistentDisk AWSElasticBlockStore AzureFile AzureDisk FC (Fibre Channel)
FlexVolume Flocker NFS iSCSI RBD (Ceph Block Device) CephFS
Cinder (OpenStack block storage) Glusterfs VsphereVolume Quobyte Volumes
HostPath VMware Photon Portworx Volumes ScaleIO Volumes StorageOS

持久卷演示代码

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv0003
spec:
capacity:
storage: 5Gi
volumeMode: Filesystem
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
storageClassName: slow
mountOptions:
- hard
- nfsvers=4.1
nfs:
path: /tmp
server: 172.17.0.2

PV 访问模式

PersistentVolume 可以以资源提供者支持的任何方式挂载到主机上。如下表所示，供应商具有不同的功能，每个
PV 的访问模式都将被设置为该卷支持的特定模式。例如，NFS 可以支持多个读/写客户端，但特定的 NFS PV 可能
以只读方式导出到服务器上。每个 PV 都有一套自己的用来描述特定功能的访问模式

ReadWriteOnce——该卷可以被单个节点以读/写模式挂载
ReadOnlyMany——该卷可以被多个节点以只读模式挂载
ReadWriteMany——该卷可以被多个节点以读/写模式挂载

在命令行中，访问模式缩写为：

RWO - ReadWriteOnce
ROX - ReadOnlyMany
RWX - ReadWriteMany

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DbQheROc-1588578999309)(en-resource://database/2155:1)]

回收策略

Retain（保留）——手动回收
Recycle（回收）——基本擦除（ rm -rf /thevolume/* ）
Delete（删除）——关联的存储资产（例如 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 和 OpenStack Cinder 卷）
将被删除

当前，只有 NFS 和 HostPath 支持回收策略。AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 和 Cinder 卷支持删除策略

状态

卷可以处于以下的某种状态：

Available（可用）——一块空闲资源还没有被任何声明绑定
Bound（已绑定）——卷已经被声明绑定
Released（已释放）——声明被删除，但是资源还未被集群重新声明
Failed（失败）——该卷的自动回收失败

命令行会显示绑定到 PV 的 PVC 的名称

持久化演示说明 - NFS

Ⅰ、安装 NFS 服务器


yum install -y nfs-common nfs-utils rpcbind
mkdir /nfsdata
chmod 666 /nfsdata
chown nfsnobody /nfsdata
cat /etc/exports
/nfsdata *(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync)
systemctl start rpcbind
systemctl start nfs

Ⅱ、部署 PV


apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: nfspv1
spec:
capacity:
storage: 1Gi
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
storageClassName: nfs
nfs:
path: /data/nfs
server: 10.66.66.10

Ⅲ、创建服务并使用 PVC

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: nginx
 labels:
  app: nginx
spec:
 ports:
 - port: 80
   name: web
 clusterIP: None
 selector:
   app: nginx

---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
 name: web
spec:
 selector:
  matchLabels:
   app: nginx
 serviceName: "nginx"
 replicas: 3
 template:
  metadata:
   labels:
    app: nginx
  spec:
   imagePullSecrets:
   - name: myregistrykey
   containers:
   - name: nginx
     image:  hub.ruirui.com/anlu/app:v1
     ports:
     - containerPort: 80
       name: web
     volumeMounts:
     - name: www
       mountPath: /usr/share/nginx/html
 volumeClaimTemplates:
 - metadata:
    name: www
 spec:
   accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
   storageClassName: "nfs"
   resources:
    requests:
     storage: 1Gi

关于 StatefulSet

匹配 Pod name ( 网络标识 ) 的模式为： $(s t a t e f u l s e t 名称) -$ (序号)，比如上面的示例：web-0，web-1，
web-2
StatefulSet 为每个 Pod 副本创建了一个 DNS 域名，这个域名的格式为： $(podname).(headless server
name)，也就意味着服务间是通过Pod域名来通信而非 Pod IP，因为当Pod所在Node发生故障时， Pod 会
被飘移到其它 Node 上，Pod IP 会发生变化，但是 Pod 域名不会有变化
StatefulSet 使用 Headless 服务来控制 Pod 的域名，这个域名的 FQDN 为： $(s e r v i c e n a m e) .$ (namespace).svc.cluster.local，其中，“cluster.local” 指的是集群的域名
根据 volumeClaimTemplates，为每个 Pod 创建一个 pvc，pvc 的命名规则匹配模式：
(volumeClaimTemplates.name)-(pod_name)，比如上面的 volumeMounts.name=www， Pod
name=web-[0-2]，因此创建出来的 PVC 是 www-web-0、www-web-1、www-web-2
删除 Pod 不会删除其 pvc，手动删除 pvc 将自动释放 pv