存储机制介绍
在 Kubernetes 中，存储资源和计算资源(CPU、Memory)同样重要，Kubernetes 为了能让管理员方便管理集群中的存储资源，同时也为了让使用者使用存储更加方便，所以屏蔽了底层存储的实现细节，将存储抽象出两个 API 资源 PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim 对象来对存储进行管理。
1）PersistentVolume（持久化卷）： PersistentVolume 简称 PV ， 是对底层共享存储的一种抽象，将共享存储定义为一种资源，它属于集群级别资源，不属于任何 Namespace ，用户使用 PV需要通过 PVC 申请。PV 是由管理员进行创建和配置，它和具体的底层的共享存储技术的实现方式有关，比如说 Ceph、GlusterFS、NFS 等，都是通过插件机制完成与共享存储的对接，且根据不同的存储 PV 可配置参数也是不相同。
2）PersistentVolumeClaim（持久化卷声明）： PersistentVolumeClaim 简称 PVC ，是用户存储的一种声明，类似于对存储资源的申请，它属于一个 Namespace 中的资源，可用于向 PV 申请存储资源。 PVC 和 Pod 比较类似， Pod 消耗的是 Node 节点资源，而 PVC 消耗的是 PV 存储资源， Pod 可以请求 CPU 和 Memory，而 PVC 可以请求特定的存储空间和访问模式。
上面两种资源 PV 和 PVC 的存在很好的解决了存储管理的问题，不过这些存储每次都需要管理员手动创建和管理，如果一个集群中有很多应用，并且每个应用都要挂载很多存储，那么就需要创建很多 PV 和 PVC 与应用关联。为了解决这个问题 Kubernetes 在 1.4 版本中引入了 StorageClass 对象。
当我们创建 PVC 时指定对应的 StorageClass 就能和 PV 的 StorageClass 关联， StorageClass 会交由与他关联 Provisioner 存储插件来创建与管理存储，它能帮你创建对应的 PV 和在远程存储上创建对应的文件夹，并且还能根据设定的参数，删除与保留数据。所以管理员只要在 StorageClass 中配置好对应的参数就能方便的管理集群中的存储资源。
PV 支持存储的类型
PersistentVolume 类型实现为插件,目前 Kubernetes 支持以下插件：
RBD：Ceph 块存储。
FC：光纤存储设备。
NFS：网络问卷存储卷。
iSCSI：iSCSI 存储设备。
CephFS：开源共享存储系统。
Flocker：一种开源共享存储系统。
Glusterfs：一种开源共享存储系统。
Flexvolume：一种插件式的存储机制。
HostPath：宿主机目录，仅能用于单机。
AzureFile：Azure 公有云提供的 File。
AzureDisk：Azure 公有云提供的 Disk。
ScaleIO Volumes：DellEMC 的存储设备。
StorageOS：StorageOS 提供的存储服务。
VsphereVolume：VMWare 提供的存储系统。
Quobyte Volumes：Quobyte 提供的存储服务。
Portworx Volumes：Portworx 提供的存储服务。
GCEPersistentDisk：GCE 公有云提供的 PersistentDisk。
AWSElasticBlockStore：AWS 公有云提供的 ElasticBlockStore。
PV 的生命周期
PV 生命周期总共四个阶段 ：
Available（可用）—— 可用状态，尚未被 PVC 绑定。
Bound（已绑定）—— 绑定状态，已经与某个 PVC 绑定。
Released（已释放）—— 与之绑定的 PVC 已经被删除，但资源尚未被集群回收。
Failed（失败）—— 当删除 PVC 清理资源，自动回收卷时失败，所以处于故障状态。
命令行会显示绑定到 PV 的 PVC 的名称 ——kubectl get pv命令
PV 的常用配置参数
存储能力 （capacity）
PV 可以通过配置 capacity 中的 storage 参数，对 PV 挂多大存储空间进行设置。 目前 capacity 只有一个设置存储大小的选项，未来可能会增加。
存储卷模式（volumeMode）
PV 可以通过配置 volumeMode 参数，对存储卷类型进行设置，可选项包括：
Filesystem： 文件系统，默认是此选项。
Block： 块设备
目前 Block 模式只有 AWSElasticBlockStore、AzureDisk、FC、GCEPersistentDisk、iSCSI、LocalVolume、RBD、VsphereVolume 等支持）。
访问模式（accessModes）
PV 可以通过配置 accessModes 参数，设置访问模式来限制应用对资源的访问权限，有以下机制访问模式：
1）ReadWriteOnce——该卷可以被单个节点以读/写模式挂载。
2）ReadOnlyMany——该卷可以被多个节点以只读模式挂载。
3）ReadWriteMany——该卷可以被多个节点以读/写模式挂载。
PersistentVolume 可以以资源提供者支持的任何方式挂载到主机上。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。
在命令行中，访问模式缩写为：
RWO - ReadWriteOnce
ROX - ReadOnlyMany
RWX - ReadWriteMany
不过不同的存储所支持的访问模式也不相同，具体如下：
image.png
挂载参数（mountOptions）
PV 可以根据不同的存储卷类型，设置不同的挂载参数，每种类型的存储卷可配置参数都不相同。如 NFS存储，可以设置 NFS 挂载配置，如下：
下面例子只是 NFS 支持的部分参数，其它参数请自行查找 NFS 挂载参数。
mountOptions:
- hard
- nfsvers=4
存储类 （storageClassName）
PV 可以通过配置 storageClassName 参数指定一个存储类 StorageClass 资源，具有特定StorageClass 的 PV 只能与指定相同 StorageClass 的 PVC 进行绑定，没有设置 StorageClass 的 PV 也是同样只能与没有指定 StorageClass 的 PVC 绑定。
回收策略（persistentVolumeReclaimPolicy）
PV 可以通过配置 persistentVolumeReclaimPolicy 参数设置回收策略，可选项如下：
Retain（保留）： 保留数据，需要由管理员手动清理。
Recycle（回收）： 删除数据，即删除目录下的所有文件，比如说执行 rm -rf /thevolume/* 命令，目前只有 NFS 和 HostPath 支持。
Delete（删除）： 删除存储资源，仅仅部分云存储系统支持，比如删除 AWS EBS 卷，目前只有AWS EBS，GCE PD，Azure 磁盘和 Cinder 卷支持删除。
PVC常用参数
筛选器（selector）
PVC 可以通过在 Selecter 中设置 Laberl 标签，筛选出带有指定 Label 的 PV 进行绑定。
Selecter 中可以指定 matchLabels 或 matchExpressions ，如果两个字段都设定了就需要同时满足才能匹配。
selector:
matchLabels:
release: "stable"
matchExpressions:
- key: environment
operator: In
values: dev
资源请求（resources）
PVC 设置目前只有 requests.storage 一个参数，用于指定申请存储空间的大小。
resources:
requests:
storage: 8Gi
存储类（storageClass）
PVC 要想绑定带有特定 StorageClass 的 PV 时，也必须设定 storageClassName 参数，且名称也必须要和 PV 中的 storageClassName 保持一致。如果要绑定的 PV 没有设置 storageClassName 则PVC 中也不需要设置。
当 PVC 中如果未指定 storageClassName 参数或者指定为空值，则还需要考虑 Kubernetes 中是否设置了默认的 StorageClass ：
1）未启用 DefaultStorageClass：等于 storageClassName 值为空。
2）启用 DefaultStorageClass：等于 storageClassName 值为默认的 StorageClass。
3）如果设置 storageClassName=""，则表示该 PVC 不指定 StorageClass。
访问模式（accessModes）
PVC中可设置的访问模式与 PV 种一样，用于限制应用对资源的访问权限。
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