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入门Kubernetes-数据存储

作者：互联网

一、Volume介绍：

　在k8s中Pod的生命周期可能很短，会被频繁地销毁和创建。容器销毁时，保存在容器内部文件系统中的数据都会被清除。

　为了持久化保存容器数据，k8s 提供了卷(Volume)的抽象概念来解决上述问题。

　卷(Volume)的核心是一个目录，其中可能存有数据，Pod 中的容器可以访问该目录中的数据。 所采用的特定的卷类型将决定该目录如何形成的、使用何种介质保存数据以及目录中存放的内容。

　Kubernetes Volume 支持多种卷类型，包括 emptyDir、hostPath、nfs、local、configMap、AWSElasticBlockStore、Cinder、CSI等。

 　按照存储可大概划分为：

　　

　　临时存储：emptydir　　　

　　半持久化存储：hostpath

　　持久化存储：nfs、ceph、Cinder等

　接下来分别介绍几种常用类型：emptyDir、hostPath、nfs（PV、PVC）

二、Volume：emptyDir

　emptyDir 是最基础的 Volume 类型。正如其名字所示，一个 emptyDir Volume 是 Host 上的一个空目录。

　emptyDir Volume 对于容器来说是持久的，对于 Pod 则不是。当 Pod 从节点删除时，Volume 的内容也会被删除。但如果只是容器被销毁而 Pod 还在，则 Volume 不受影响。（emptyDir Volume 的生命周期与 Pod 一致）

　Pod 中的所有容器都可以共享 Volume，它们可以指定各自的挂载路径。

　验证示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: producer-consumer
spec:
  containers:
    - image: busybox
      name: producer
      volumeMounts:
        - mountPath: /producer_dir #挂载到容器中的路径
          name: shared-volume
      args:
        - /bin/sh
        - -c
        - echo "hello world" > /producer_dir/hello; sleep 3000
    - image: busybox
      name: consumer
      volumeMounts:
        - mountPath: /consumer_dir #挂载到容器中的路径
          name: shared-volume
      args:
        - /bin/sh
        - -c
        - cat /consumer_dir/hello; sleep 3000
  volumes:
    - name: shared-volume
      emptyDir: {} #指定存储方式为emptydir
  1. 创建一个名为[shared-volume]的emptyDir的卷
  2. 容器producer 将 shared-volume挂载到 producer_dir 目录
  3. 容器producer 通过echo 命令向hello 文件中写入文本-hello world
  4. 容器consumer 将 shared-volume挂载到 consumer_dir目录
  5. 容器consumer 通过cat命令读取consumer_dir中hello文件内容

　　通过命令：kubectl logs 查看读取内容。

# 输出producer-consumer Pod中容器 consumer 的日志：
kubectl logs producer-consumer -c consumer
hello world

　　显示容器 consumer 成功读取到 producer 写入的数据，验证了两个容器共享 emptyDir Volume。

三、Volume：hostPath

　hostPath 卷能将主机节点文件系统上的文件或目录挂载到你的 Pod 中。 虽然这不是大多数 Pod 需要的，但是它为一些应用程序提供了强大应急方式。

　hostPath 的一些用法有：

　除了必需的 path 属性之外，用户可以选择性地为 hostPath 卷指定 type，下表为type取值

取值行为
  空字符串（默认）用于向后兼容，这意味着在安装 hostPath 卷之前不会执行任何检查。
DirectoryOrCreate 如果在给定路径上什么都不存在，那么将根据需要创建空目录，权限设置为 0755，具有与 kubelet 相同的组和属主信息。
Directory 在给定路径上必须存在的目录。
FileOrCreate 如果在给定路径上什么都不存在，那么将在那里根据需要创建空文件，权限设置为 0644，具有与 kubelet 相同的组和所有权。
File 在给定路径上必须存在的文件。
Socket 在给定路径上必须存在的 UNIX 套接字。
CharDevice 在给定路径上必须存在的字符设备。
BlockDevice 在给定路径上必须存在的块设备。

　hostPath示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: localpod
spec:
  containers:
    - image: busybox
      name: local
      volumeMounts:
        - mountPath: /localdir #挂载到容器中的路径
          name: mydir
        - mountPath: loacl.txt
          name: myfile
      args:
        - /bin/sh
        - -c
        - echo "local dir test" > /localdir/test.txt; 
        - -c
        - cat loacl.txt; 
  volumes:
    - name: mydir
      hostPath:
        # 确保文件所在目录成功创建。
        path: /var/local
        type: DirectoryOrCreate
    - name: myfile
      hostPath:
        # 确保文件创建成功
        path: /var/local/test.txt
        type: FileOrCreate

　　步骤：

　　　1、创建两个hostPath类型的Volume

　　　2、将这两个卷都挂载到local容器中

　　　3、容器启动时，写入文件内容“local dir test”，并读取出来。

四、Volume：持久化存储-nfs

　说到持久化存储：就需要提k8s中提供的重要的几种资源类型：

　PersistentVolume ：

　生命周期：

　卷模式：

　　PV支持两种卷模式：

　访问模式：

　　PersistentVolume 卷可以用资源提供者所支持的任何方式挂载到宿主系统上。 如下表所示，提供者（驱动）的能力不同，每个 PV 卷的访问模式都会设置为 对应卷所支持的模式值。 例如，NFS 可以支持多个读写客户，但是某个特定的 NFS PV 卷可能在服务器 上以只读的方式导出。每个 PV 卷都会获得自身的访问模式集合，描述的是 特定 PV 卷的能力。

访问模式有：

卷插件ReadWriteOnceReadOnlyManyReadWriteMany
AWSElasticBlockStore ✓ - -
AzureFile ✓ ✓ ✓
AzureDisk ✓ - -
CephFS ✓ ✓ ✓
Cinder ✓ - -
CSI 取决于驱动 取决于驱动 取决于驱动
FC ✓ ✓ -
FlexVolume ✓ ✓ 取决于驱动
Flocker ✓ - -
GCEPersistentDisk ✓ ✓ -
Glusterfs ✓ ✓ ✓
HostPath ✓ - -
iSCSI ✓ ✓ -
Quobyte ✓ ✓ ✓
NFS ✓ ✓ ✓
RBD ✓ ✓ -
VsphereVolume ✓ - - (Pod 运行于同一节点上时可行)
PortworxVolume ✓ - ✓
ScaleIO ✓ ✓ -
StorageOS ✓ - -

　回收策略：

　　目前的回收策略有：

　　目前，仅 NFS 和 HostPath 支持回收（Recycle）。 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 和 Cinder 卷都支持删除（Delete）

　持久化存储验证：

　　1、nfs服务搭建：

　所有节点安装nfs

yum install -y nfs-common nfs-utils

　在master节点创建共享目录

[root@k8s-master k8s]# mkdir /nfsdata

　授权共享目录

[root@k8s-master k8s]# chmod 666 /nfsdata

　编辑exports文件

[root@k8s-master k8s]# cat /etc/exports
/nfsdata *(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync)

　配置生效

  [root@k8s-master k8s]# export -r

　启动rpc和nfs（注意顺序）

[root@k8s-master k8s]# systemctl start rpcbind
[root@k8s-master k8s]# systemctl start nfs

2、创建PV：

#创建Pv：name-pv01
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv01
  labels:
    name: pv01
spec:
  # 所有节点可共享访问
  accessModes: ["ReadWriteMany"]
  # 回收策略:清除PV数据
  persistentVolumeReclaimPolicy:Recycle
  # 指定PV的Class为 nfs
  storageClassName:nfs
  capacity:
    # Pv大小1G
    storage: 1Gi
  #nfs 服务设置，以及目录设置
  nfs:
    server: 192.168.115.6
    path:  /home

　　3、创建PVC：

#创建名为mypvc的PVC
apiVersion: v1
kind: PersisitentVolumeClaim
metadata:
  name: mypvc
  namespace: default
spec:
  accessmodes: ["ReadWriteMany"]   #所有节点可读写
  resources:                  #指定资源说明
    requests:                  #指定请求
      storage: 4Gi            #指定请求存储空间的大小    　　

　　4、创建POD使用PVC

#创建Pod并使用PVC
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pvnginx
  labels:
    app: pvnginx
spec:
  containers:
    - name: my-pvnginx
      image: nginx
      ports:
        - name: http
          containerPort: 80
        - name: https
          containerPort: 443
       volumeMounts:
         - name: html
           mountPath: /data/html
  volumes:
    - name: html
      persistentVolumeClaim:    #指明使用pvc模式
        claimname: mypvc         #指明使用的pvc名称

总结：　　

　1、对于不需要持久化的数据可采用emptyDir类型卷来存储相关数据，其生命周期同Pod相同

　2、当需要访问当前主机文件时，可以采用hostPath类型的卷来实现

　3、PV、PVC在实际场景中应用较多，需要了解透彻：包括PV的动/静态创建、PVC、生命周期等基本概念

参考：

　　https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/ 

https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/

标签：存储,PV,入门,Kubernetes,Volume,hostPath,Pod,k8s,name
来源： https://www.cnblogs.com/cwsheng/p/15086494.html