1 了解 StorageClass、persistentVolume 和 PersistentVolumeClaim
考点：了解 StorageClass、persistentVolume
1.1 StorageClass
# 样例1：存储后端是 AWS EBS
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: standard
# provisioner 制备器，用来决定使用哪个 CSI 插件，来创建 PV
# aws-ebs 表示 AWS EBS
provisioner: kubernetes.io/aws-ebs
# parameters 是由 provisioner 制备器，至少有 1 个字段 type
parameters:
type: gp2
# reclaimPolicy 回收策略：Delete 或者 Retain，默认是 Delete
reclaimPolicy: Retain
# allowVolumeExpansion 是否支持扩展
allowVolumeExpansion: true
# mountOptions 挂载选项
mountOptions:
- debug
# volumeBindingMode 卷绑定和动态制备的时候。
# Immediate 模式表示一旦创建了 PersistentVolumeClaim 也就完成了卷绑定和动态制备
# WaitForFirstConsumer 表示延迟 PersistentVolume 的绑定和制备，直到使用该 PersistentVolumeClaim 的 Pod 被创建
volumeBindingMode: Immediate
-------
# 样例1：存储后端是本地
kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
name: local-storage
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
1.2 PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim
PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim 的生命周期如下：
① 创建方式：PV 有静态创建、动态创建。
静态创建：管理员创建的 PV 带有真实存储的细节信息，可供用户直接使用。
image.png
#### Persistent Volume example
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv-local
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
capacity:
storage: 200Mi
local:
path: /data/pv/disk
persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
# PV 采用静态创建
volumeMode: Filesystem
--------
#### Persistent Volume Claim example
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
name: pvc-local
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
# PV 采用静态创建
resources:
requests:
storage: 100Mi
动态创建：所有静态 PV 无法与 PVC 匹配，集群基于 StorageClass 为 PVC 创建 PV，即属性 storageClassName 相同的 PV 和 PVC 会自动绑定。
image.png
② 绑定：用户创建了带有特定存储容量和特定访问模式的 PVC 对象，接着匹配 PV，并将两者绑定在一起。
③ 使用：Pod 根据 PVC 找到所绑定的 PV，并为 Pod 挂载该劵。
④ 保护使用中的存储对象：确保仍被 Pod 使用的 PVC 及其所绑定的 PV 在系统中不会被删除。
⑤ 回收：PV 的回收策略有保留（Retain）、删除（Delete）。配置字段为 persistentVolumeReclaimPolicy
⑥ 预留 PV：PV 通过设置 claimRef，确保该 PV 只能绑定指定的 PVC。
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: foo-pv
spec:
# 此处须显式设置空字符串，否则会被设置为默认的 StorageClass，同时相当于为自身禁止使用动态创建的卷
storageClassName: ""
claimRef:
# 确保该 PV 只能绑定指定的 PVC，即 foo-pvc
name: foo-pvc
namespace: foo
...
⑦ 扩充 PVC：将 PVC 的 allowVolumeExpansion 设置为 true，可以扩充该 PVC，即可以编辑 PVC 来设置一个更大的尺寸值。
PersistentVolume
考点：
① 了解持久卷 PersistentVolume
② 了解卷模式、访问模式和卷的回收策略
持久卷（PersistentVolume，PV）是集群中的一块存储。 PersistentVolume 的名称必须是合法的 DNS 子域名。持久卷是集群资源，就像节点也是集群资源一样
PersistentVolume 的主要配置如下：
① 容量：PV 有确定的存储容量，使用 capacity 属性来设置的。 参考 Kubernetes 资源模型（Resource Model）
② 卷模式：针对 PV 持久卷，支持两种卷模式 volumeModes：Filesystem 和 Block，默认 Filesystem
volumeMode属性设置为 Filesystem 的卷会被 Pod 挂载（Mount） 到某个目录。
③ 访问模式：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。
ReadWriteOnce：卷可以被同一个节点的多个 Pod 以读写方式访问。
ReadOnlyMany：卷可以被多个节点以只读方式挂载。
ReadWriteMany：卷可以被多个节点以读写方式挂载。
ReadWriteOncePod：卷只能被单个 Pod 以读写方式挂载。
④ 所属 storageClass：PV 属于某个类（Class），通过将其 storageClassName 属性设置为某个 StorageClass 的名称来指定。
⑤ 回收策略：通过 persistentVolumeReclaimPolicy 属性设置回收策略，Retain 表示手动回收，Recycle 表示基本擦除 (rm -rf /thevolume/*)，Delete 表示直接删除。
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）。
⑥ 节点亲和性：使用这些卷的 Pod 只会被调度到节点亲和性规则所选择的节点上执行。 要设置节点亲和性，配置 PV 卷 .spec 中的 nodeAffinity
下面以本地存储 HostPath 为例，编辑 PersistentVolume 的配置文件：
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: sc-local-host
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
reclaimPolicy: Retain
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
--------
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv-local-host
labels:
type: local
spec:
storageClassName: sc-local-host
volumeMode: Filesystem
capacity:
storage: 1Gi
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
hostPath:
path: "/mnt/data"
nodeAffinity:
required:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: pv_local_host_node
operator: In
values:
- "yes"
PersistentVolumeClaim
考点：了解持久卷声明 PersistentVolumeClaim
持久卷声明（PersistentVolumeClaim，PVC）表达的是用户对存储的请求。
PersistentVolumeClaim 的主要配置如下：
① 容量：PVC 有确定的存储容量，使用 capacity 属性来设置的。 参考 Kubernetes 资源模型（Resource Model）
② 卷模式：针对 PVC，支持两种卷模式 volumeModes：Filesystem 和 Block，默认 Filesystem
volumeMode属性设置为 Filesystem 的卷会被 Pod 挂载（Mount） 到某个目录。
③ 访问模式：每个 PVC 的访问模式都会设置为对应 PV 所支持的模式值。
④ 所属 storageClass：PVC 属于某个类（Class），通过将其 storageClassName 属性设置为某个 StorageClass 的名称来指定。
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: pvc-local-host
namespace: ns-test
spec:
storageClassName: sc-local-host
volumeMode: Filesystem
accessModes:
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 1Gi
# 只有 PV 的 label 带有 type: local，该 PV 才能绑定到此 PVC
selector:
matchLabels:
type: local
2 配置 Pod 以使用卷进行存储
考点：了解应用程序如何配置持久化存储
#### Storage Class example
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: sc-local-host
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
reclaimPolicy: Retain
# WaitForFirstConsumer 表示延迟 PersistentVolume 的绑定和制备，直到使用该 PersistentVolumeClaim 的 Pod 被创建
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer
--------
#### Persistent Volume example
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv-local
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
capacity:
storage: 200Mi
local:
path: /data/pv/disk
persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
# PV 采用动态创建，即通过 storageClassName 自动绑定 PV 和 PVC
storageClassName: sc-local-host
volumeMode: Filesystem
--------
#### Persistent Volume Claim example
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
name: pvc-local
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
# PV 采用动态创建，即通过 storageClassName 自动绑定 PV 和 PVC
storageClassName: sc-local-host
resources:
requests:
storage: 100Mi
--------
#### Pod using the pvc
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
labels:
name: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
volumeMounts:
- name: local-persistent-storage
mountPath: /var/nginx/data
volumes:
- name: local-persistent-storage
persistentVolumeClaim:
claimName: pvc-local
网友评论