kubernetes资源对象之Volume

Kubernetes 抽象出 volume对象对pod的数据进行持久化存储。

目前，Kubernetes 支持以下 Volume 类型：

• awsElasticBlockStore
• azureDisk
• azureFile
• cephfs
• cinder
• configMap
• csi
• downwardAPI
• emptyDir
• fc (fibre channel)
• flexVolume
• flocker
• gcePersistentDisk
• gitRepo (deprecated)
• glusterfs
• hostPath
• iscsi
• local
• nfs
• persistentVolumeClaim
• projected
• portworxVolume
• quobyte
• rbd
• scaleIO
• secret
• storageos
• vsphereVolume

emptyDir

当 Pod 指定到某个节点上时，首先创建的是一个 emptyDir 卷，卷最初是空的，并且只要 Pod 在该节点上运行，卷就一直存在。当 Pod 因为某些原因被从节点上删除时，emptyDir 卷中的数据也会永久删除。

容器崩溃并不会导致 Pod 被从节点上移除，因此容器崩溃时 emptyDir 卷中的数据是安全的。

emptyDir 的一些用途：

• 缓存空间，例如基于磁盘的归并排序。
• 为耗时较长的计算任务提供检查点，以便任务能方便地从崩溃前状态恢复执行。
• 在 Web 服务器容器服务数据时，保存内容管理器容器获取的文件。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: k8s.gcr.io/test-webserver
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  volumes:
  - name: cache-volume
    emptyDir: {}

hostPath

hostPath 卷能将主机节点文件系统上的文件或目录挂载到 Pod 中。

使用hostPath必须要提供path属性，可以选择性的指定type属性，支持的type值包括：

• 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
• 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
• 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

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: k8s.gcr.io/test-webserver
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /test-pd
      name: test-volume
  volumes:
  - name: test-volume
    hostPath:
      path: /data
      type: Directory

Projected Volume

Projected volume 将多个 Volume 源映射到同一个目录中，支持 secret、downwardAPI 和 configMap。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volume-test
spec:
  containers:
  - name: container-test
    image: busybox
    volumeMounts:
    - name: all-in-one
      mountPath: "/projected-volume"
      readOnly: true
  volumes:
  - name: all-in-one
    projected:
      sources:
      - secret:
          name: mysecret
          items:
            - key: username
              path: my-group/my-username
      - downwardAPI:
          items:
            - path: "labels"
              fieldRef:
                fieldPath: metadata.labels
            - path: "cpu_limit"
              resourceFieldRef:
                containerName: container-test
                resource: limits.cpu
      - configMap:
          name: myconfigmap
          items:
            - key: config
              path: my-group/my-config

subPath

subPath支持通过指定所引用的卷内的子路径，而不是其根路径，将数据卷提供给多方使用。比如，我们可以把HTML 内容被映射到site-data卷的 html文件夹，数据库被映射到site-data卷的 mysql 文件夹中。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-lamp-site
spec:
    containers:
    - name: mysql
      image: mysql
      env:
      - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
        value: "rootpasswd"
      volumeMounts:
      - mountPath: /var/lib/mysql
        name: site-data
        subPath: mysql
    - name: php
      image: php:7.0-apache
      volumeMounts:
      - mountPath: /var/www/html
        name: site-data
        subPath: html
    volumes:
    - name: site-data
      persistentVolumeClaim:
        claimName: my-lamp-site-data

Local Volume

本地数据卷（Local Volume）代表一个本地存储设备，比如磁盘、分区或者目录等。本地数据卷同时支持块设备和文件系统。

本地数据卷只能以静态创建的 PV 使用， PV的定义中需要包含描述节点亲和性的信息，k8s系统则使用该信息将容器调度到正确的node节点。用户通过标准PVC接口以简单且可移植的方式访问node节点的本地存储。

创建StorageClass

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: local-storage
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer

创建PV

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: example-local-pv
spec:
  capacity:
    storage: 100Gi
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
  storageClassName: local-storage
  local:
    path: /mnt/disks/ssd1
  nodeAffinity:
    required:
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: kubernetes.io/hostname
          operator: In
          values:
          - example-node

创建 PVC

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: example-local-claim
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi
  storageClassName: local-storage

创建 Pod，引用 PVC

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
    - name: myfrontend
      image: nginx
      volumeMounts:
      - mountPath: "/var/www/html"
        name: mypd
  volumes:
    - name: mypd
      persistentVolumeClaim:
        claimName: example-local-claim