kubernetes 使用 PV 和 PVC 管理数据存储
文章链接
容器磁盘上的文件的生命周期是短暂的，这就使得在容器中运行重要应用时会出现一些问题。首先，当容器崩溃时，kubelet 会重启它，但是容器中的文件将丢失——容器以干净的状态（镜像最初的状态）重新启动。其次，在 Pod 中同时运行多个容器时，这些容器之间通常需要共享文件。所以我会用 NFS 为例，创建 PV 、PVC.
PV 属于集群中的资源。PVC 是对这些资源的请求，也作为对资源的请求的检查。 PV 和 PVC 之间的相互作用遵循这样的生命周期.
PersistentVolume（PV）
PersistentVolume（PV）是由管理员设置的存储，它是群集的一部分。就像节点是集群中的资源一样，PV 也是集群中的资源。 PV 是 Volume 之类的卷插件，但具有独立于使用 PV 的 Pod 的生命周期。此 API 对象包含存储实现的细节，即 NFS、iSCSI 或特定于云供应商的存储系统。
PV 有两种方式来配置：静态和动态。
- 静态
集群管理员创建一些 PV。它们带有可供群集用户使用的实际存储的细节。它们存在于 Kubernetes API 中，可用于消费。 - 动态
根据 StorageClasses，当管理员创建的静态 PV 都不匹配用户的 PersistentVolumeClaim 时，集群可能会尝试动态地为 PVC 创建卷。
安装并配置 nfs rpcbind
yum install -y nfs-utils rpcbind
mkdir -p /home/bsh/nfs
vim /etc/exports
/home/bsh/nfs *(rw,sync,no_root_squash)
配置详解：
---|---
ro |只读访问
rw |读写访问
sync |所有数据在请求时写入共享
async |NFS在写入数据前可以相应请求
secure |NFS通过1024以下的安全TCP/IP端口发送
insecure |NFS通过1024以上的端口发送
wdelay |如果多个用户要写入NFS目录，则归组写入（默认）
no_wdelay |如果多个用户要写入NFS目录，则立即写入，当使用async时，无需此设置。
Hide |在NFS共享目录中不共享其子目录
no_hide |共享NFS目录的子目录
subtree_check |如果共享/usr/bin之类的子目录时，强制NFS检查父目录的权限（默认）
no_subtree_check |和上面相对，不检查父目录权限
all_squash |共享文件的UID和GID映射匿名用户anonymous，适合公用目录。
no_all_squash |保留共享文件的UID和GID（默认）
root_squash |root用户的所有请求映射成如anonymous用户一样的权限（默认）
no_root_squas |root用户具有根目录的完全管理访问权限
anonuid=xxx |指定NFS服务器/etc/passwd文件中匿名用户的UID
启动 nfs rpcbind
systemctl enable nfs rpcbind
systemctl start nfs rpcbind
创建PV
创建 yaml 文件
vim tomcat-log-pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: tomcat
spec:
capacity:
storage: 1Gi
accessModes:
- ReadWriteMany
nfs:
path: /home/bsh/nfs/tomcat-log
server: 10.0.10.51
创建 pv
kubectl apply -f tomcat-log-pv.yaml
查看pv
[root@master ]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
tomcat 1Gi RWX Retain Available 26s
pv 属性详解
PV的存储容量
PV 将具有特定的存储容量。这是使用PV的capacity属性设置的。
目前，存储大小是可以设置或请求的唯一资源。未来的属性可能包括 IOPS、吞吐量等。
PV的访问模式
PersistentVolume可以以资源提供者支持的任何方式挂载到主机上。如下表所示，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。
存储模式包括：
- ReadWriteOnce——该卷可以被单个节点以读/写模式挂载
- ReadOnlyMany——该卷可以被多个节点以只读模式挂载
- ReadWriteMany——该卷可以被多个节点以读/写模式挂载
在命令行中，访问模式缩写为： - RWO - ReadWriteOnce
- ROX - ReadOnlyMany
- RWX - ReadWriteMany
一个卷一次只能使用一种访问模式挂载，即使它支持很多访问模式。例如，GCEPersistentDisk 可以由单个节点作为 ReadWriteOnce 模式挂载，或由多个节点以 ReadOnlyMany 模式挂载，但不能同时挂载
PV的回收策略
persistentVolumeReclaimPolicy属性用来指定PV的回收策略
当前的回收策略包括：
- Retain（保留）——手动回收
- Recycle（回收）——基本擦除（rm -rf /thevolume/*）
- Delete（删除）——关联的存储资产（例如 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 和 OpenStack Cinder 卷）将被删除
当前，只有 NFS 和 HostPath 支持回收策略。AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 和 Cinder 卷支持删除策略。
storageClassName PV 可以具有一个类，通过将 storageClassName 属性设置为 StorageClass 的名称来指定该类。一个特定类别的 PV 只能绑定到请求该类别的 PVC。没有 storageClassName 的 PV 就没有类，它只能绑定到不需要特定类的 PVC。
PersistentVolumeClaim（PVC）
PersistentVolumeClaim（PVC）是用户存储的请求。它与 Pod 相似。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，可以以读/写一次或 只读多次模式挂载）。
创建PVC
创建 yaml 文件
vim tomcat-log-pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: tomcat
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany
resources:
requests:
storage: 1Gi
创建 pv
kubectl apply -f tomcat-log-pvc.yaml
查看pv
[root@master ]# kubectl get pvc
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
tomcat Bound tomcat 1Gi RWX 18s
使用PVC
vim tomcat.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: tomcat-deployment
labels:
app: tomcat
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: tomcat
minReadySeconds: 1
progressDeadlineSeconds: 60
revisionHistoryLimit: 2
strategy:
type: RollingUpdate
rollingUpdate:
maxSurge: 1
maxUnavailable: 1
template:
metadata:
labels:
app: tomcat
spec:
containers:
- name: tomcat
image: wenlongxue/tomcat:tomcat-demo-62-8fe6052
imagePullPolicy: Always
ports:
- containerPort: 8080
resources:
requests:
memory: "2Gi"
cpu: "80m"
limits:
memory: "2Gi"
cpu: "80m"
readinessProbe:
httpGet:
path: /
port: 8080
initialDelaySeconds: 180
periodSeconds: 5
timeoutSeconds: 3
successThreshold: 1
failureThreshold: 30
volumeMounts:
- mountPath: "/usr/local/tomcat/logs"
name: tomcat
volumes:
- name: tomcat
persistentVolumeClaim:
claimName: tomcat
部署查看 pod
# 部署
kubectl apply -f tomcat.yaml
# 查看
kubectl get pods |grep tomcat
tomcat-deployment-7588b5c8fd-4grh2 1/1 Running 0 31s
tomcat-deployment-7588b5c8fd-l89t7 1/1 Running 0 31s
tomcat-deployment-7588b5c8fd-mb8bh 1/1 Running 0 31s
最后
PVC 不关心后端存储提供者是 NFS 还是 GFS，具体使用哪种类型的存储由 PV 来定义，PVC 只和隐藏了存储实现细节的 PV 对接。
本方式为静态分配，如果有一千个 Pod，每个 Pod 有一个 PVC，那么管理员需要人工开设一千个 PV，随着集群规模的扩大，将导致无法有效管理。
K8S 提供了一种可以动态分配的工作机制，可以自动创建 PV，该机制依赖一个叫做 StorageClass 的 API 对象。
文章链接
