八、持久卷使用

作者: jan29 | 来源:发表于2021-12-02 23:34 被阅读0次

1、emptyDir

EmptyDir是最基础的Volume类型，一个EmptyDir就是Host上的一个空目录。
EmptyDir是在Pod被分配到Node时创建的，它的初始内容为空，并且无须指定宿主机上对应的目录文件，因为kubernetes会自动分配一个目录，当Pod销毁时， EmptyDir中的数据也会被永久删除。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-emptydir
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: web
    image: nginx:1.14
    volumeMounts:
    - name: web-volume
      mountPath: /usr/share/nginx/html
      readOnly: true
  - name: busybox
    image: busybox
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command:
    - "/bin/sh"
    args:
    - "-c"
    - "while true;do echo $(date) >> /data/index.html;sleep 1;done"
    volumeMounts:
    - name: web-volume
      mountPath: /data
  volumes:
  - name: web-volume
    emptyDir:
      medium: Memory
      sizeLimit: 10Mi

验证

[root@master volume]# kubectl get po pod-emptydir -o wide
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-emptydir   2/2     Running   0          29s   10.244.1.132   node2   <none>           <none>
[root@master volume]# curl 10.244.1.132
Thu Dec 2 14:01:16 UTC 2021
Thu Dec 2 14:01:17 UTC 2021
Thu Dec 2 14:01:18 UTC 2021
......

2、hostPath

HostPath就是将Node主机中一个实际目录挂在到Pod中，以供容器使用，这样的设计就可以保证Pod销毁了，但是数据依据可以存在于Node主机上。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-hostpath
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: web
    image: nginx:1.14
    volumeMounts:
    - name: web-hostpath
      mountPath: /usr/share/nginx/html
      readOnly: true
  volumes:
  - name: web-hostpath
    hostPath:
      path: /data/web
      type: DirectoryOrCreate

验证

[root@master volume]# kubectl get po pod-hostpath -o wide
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-hostpath   1/1     Running   0          58s   10.244.1.134   node2   <none>           <none>
[root@node2 ~]# echo myWeb_hostPath > /data/web/index.html
[root@master volume]# curl 10.244.1.134
myWeb_hostPath

关于type字段的说明：
DirectoryOrCreate 目录存在就使用，不存在就先创建后使用
Directory 目录必须存在
FileOrCreate 文件存在就使用，不存在就先创建后使用
File 文件必须存在
Socket unix套接字必须存在
CharDevice 字符设备必须存在
BlockDevice 块设备必须存在

3、第三方存储卷配置

emptyDir和hostPath的数据并不能真正意义上保存，如果真正意义上保存还需要使用第三方存储。k8s支持的第三方后端存储有awsElasticBlockStore、azureDisk、cephfs、glusterfs、cinder、fc、iscsi、nfs、rbd、scaleIO等
具体支持的第三方设备及其配置参数可查看官方文档https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes/

以nfs为例

[root@master volume]# vim /etc/exports
/data/volume1 192.168.1.0/24(rw,root_squash,sync)

kind: Pod
metadata:
  name: pod-nfs
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: web
    image: nginx:1.14
    volumeMounts:
    - name: web-nfs
      mountPath: /usr/share/nginx/html
      readOnly: true
  volumes:
  - name: web-nfs
    nfs:
      path: /data/volume1
      server: 192.168.1.51

验证

[root@master volume]# kubectl get po pod-nfs -o wide
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-nfs   1/1     Running   0          18s   10.244.2.124   node1   <none>           <none>
[root@master volume]# echo test-nfs-volume > /data/volume1/index.html
[root@master volume]# curl 10.244.2.124
test-nfs-volume

4、PV，PVC

管理存储是管理计算的一个明显问题。该PersistentVolume子系统为用户和管理员提供了一个API，用于抽象如何根据消费方式提供存储的详细信息。为此，我们引入了两个新的API资源：PersistentVolume和PersistentVolumeClaim

PersistentVolume（PV）是集群中由管理员配置的一段网络存储。它是集群中的资源，就像节点是集群资源一样。 PV是容量插件，如Volumes，但其生命周期独立于使用PV的任何单个pod。此API对象捕获存储实现的详细信息，包括NFS，iSCSI或特定于云提供程序的存储系统。

PersistentVolumeClaim（PVC）是由用户进行存储的请求。它类似于pod。 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，可以一次读/写或多次只读）。

4.1PV创建

[root@master volume]# vim /etc/exports
/data/volume1 192.168.1.0/24(rw,root_squash,sync)
/data/volume2 192.168.1.0/24(rw,root_squash,sync)
/data/volume3 192.168.1.0/24(rw,root_squash,sync)

以nfs为例

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: test-pv-volume1
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  nfs:
    path: /data/volume1
    server: 192.168.1.51
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: test-pv-volume2
spec:
  accessModes:
  - ReadOnlyMany
  capacity:
    storage: 5Gi
  nfs:
    path: /data/volume2
    server: 192.168.1.51
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: test-pv-volume3
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  capacity:
    storage: 3Gi
  nfs:
    path: /data/volume3
    server: 192.168.1.51

验证

NAME              CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS   REASON   AGE
test-pv-volume1   10Gi       RWO            Retain           Available                                   28s
test-pv-volume2   5Gi        ROX            Retain           Available                                   55s
test-pv-volume3   3Gi        RWX            Retain           Available                                   7s

存储类型
底层实际存储的类型，kubernetes支持多种存储类型，每种存储类型的配置都有所差异

存储能力（capacity）
用于存储空间的设置

访问模式（accessModes）
用于描述用户应用对存储资源的访问权限，访问权限包括下面几种方式：

ReadWriteOnce（RWO）：读写权限，但是只能被单个节点挂载

ReadOnlyMany（ROX）：只读权限，可以被多个节点挂载

ReadWriteMany（RWX）：读写权限，可以被多个节点挂载
需要注意的是，底层不同的存储类型可能支持的访问模式不同

回收策略（persistentVolumeReclaimPolicy）
当PV不再被使用了之后，对其的处理方式。目前支持三种策略：

Retain （保留）保留数据，需要管理员手工清理数据

Recycle（回收）清除 PV 中的数据，效果相当于执行 rm -rf /thevolume/*

Delete （删除）与 PV 相连的后端存储完成 volume 的删除操作，当然这常见于云服务商的存储服务
需要注意的是，底层不同的存储类型可能支持的回收策略不同

存储类别
PV可以通过storageClassName参数指定一个存储类别

具有特定类别的PV只能与请求了该类别的PVC进行绑定

未设定类别的PV则只能与不请求任何类别的PVC进行绑定

状态（status）
一个 PV 的生命周期中，可能会处于4中不同的阶段：

Available（可用）：表示可用状态，还未被任何 PVC 绑定

Bound（已绑定）：表示 PV 已经被 PVC 绑定

Released（已释放）：表示 PVC 被删除，但是资源还未被集群重新声明

Failed（失败）：表示该 PV 的自动回收失败

4.2PVC创建

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: test1-volume
  namespace: default
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi

验证

[root@master volume]# kubectl get pv
NAME              CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM                  STORAGECLASS   REASON   AGE
test-pv-volume1   10Gi       RWO            Retain           Available                                                  14m
test-pv-volume2   5Gi        ROX            Retain           Available                                                  14m
test-pv-volume3   3Gi        RWX            Retain           Bound       default/test1-volume                           13m
[root@master volume]# kubectl get pvc
NAME           STATUS   VOLUME            CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
test1-volume   Bound    test-pv-volume3   3Gi        RWX                           23s

4.3pod使用

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-pvc
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: web
    image: nginx:1.14
    volumeMounts:
    - name: test1-volume
      mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumes:
  - name: test1-volume
    persistentVolumeClaim:
      claimName: test1-volume
      readOnly: false

验证

[root@master volume]# echo test1-pvc > /data/volume3/index.html 
[root@master volume]# kubectl get po pod-pvc -o wide
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-pvc   1/1     Running   0          94s   10.244.2.126   node1   <none>           <none>
[root@master volume]# curl 10.244.2.126
test1-pvc

5、configMap

ConfigMap是一种比较特殊的存储卷，它的主要作用是用来存储配置信息的。

[root@master volume]# kubectl create cm wordpress --from-literal=wordpress-db-host=wordpress-mysql 
configmap/wordpress created
[root@master volume]# kubectl get cm wordpress
NAME        DATA   AGE
wordpress   1      4m15s

6、secret

在kubernetes中，还存在一种和ConfigMap非常类似的对象，称为Secret对象。它主要用于存储敏感信息，例如密码、秘钥、证书等等。

[root@master volume]# kubectl create secret generic wordpress --from-literal=wordpress-db-password=wordpresspwd --from-literal=mysql-root-password=wordpresspwd
[root@master volume]# kubectl get secret wordpress
NAME        TYPE     DATA   AGE
wordpress   Opaque   2      69s

八、持久卷使用

1、emptyDir

2、hostPath

3、第三方存储卷配置

4、PV，PVC

4.1PV创建

4.2PVC创建

4.3pod使用

5、configMap

6、secret

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