Kubernetes ---- 存储卷(emptyDir、hostPath、NFS)

存储卷

　　Pod是有生命周期的,当Pod出现故障时,数据会随着Pod的终结就结束了.
　　针对K8s集群,我们应该使用脱离节点的存储设备,共享存储设备.
　　如果使用docker持久化数据的那种方法,那么Pod重构后就不能更换节点,否则,挂载的目录位置肯定就访问不到了.

可用存储卷：
　　1. emptyDir: 临时存储目录,随着Pod删除也会被删除.
　　2. hostPath: 节点路径,直接在宿主机上找一个目录,与Pod进行关联.
网络存储卷:
　　脱离主机节点本地的存储设备:
　　1. SAN: ISCSI,...
　　2. NAS: NFS、CIFS
分布式存储:
　　1. GlusterFS
　　2. cephfs: ceph文件系统存储
　　3. rbd: ceph块存储
云端存储:
　　1. EBS(AWS): 弹性块存储
　　2. Azure Disk(微软)

# 查看k8s支持的存储类型
$ kubectl explain pods.spec.volumes

pods.spec.volumes.emptyDir <Object>
　　emptyDir类型的volume在pod分配到node上时被创建，kubernetes会在node上自动分配一个目录，因此无需指定宿主机node上对应的目录文件。这个目录的初始内容为空，
当Pod从node上移除时，emptyDir中的数据会被永久删除.

# 以下为了演示同一Pod的容器可以共享存储空间,虽然挂载目录指定的不一样,但是创建数据最终会在各个定义的目录中出现,实则是一样的.

$ vim pod-vol-demo.yaml
　　apiVersion: v1
　　kind: Pod
　　metadata:
　　  name: pod-vol-demo
　　  namespace: default
　　spec:
　　  containers:
　　  - name: myapp
　　    image: ikubernetes/myapp:v1
　　    imagePullPolicy: IfNotPresent
　  　  ports:
　　    - name: http
　　      containerPort: 80
　　    volumeMounts:
　　    - name: disk1
　　      mountPath: /usr/share/nginx/html/
　　  - name: busybox
　　    image: busybox:latest
　　    imagePullPolicy: IfNotPresent
　　    volumeMounts:
　　    - name: disk1
　　      mountPath: /data/
　　    command: ["/bin/sh","-c","while true;do echo $(date) >> /data/index.html;done"]
　　  volumes:
　　  - name: disk1
　　    emptyDir: {}
$ kubectl apply -f pod-vol-demo.yaml
$ kubectl get pods -o wide
NAME 　　　　READY STATUS RESTARTS   AGE 　　IP 　　　　NODE 　　NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-vol-demo 2/2 Running   0 　　　　43m 10.244.2.124 node2 　　<none> 　　<none>

$ curl 10.244.2.124

pods.spec.volumes.hostPath <Object> 宿主机路径
　　把Pod所在的宿主机之上的宿主机的文件系统目录与Pod建立关联关系,在Pod被删除时,这个目录是不会被删除的,所以在Pod被删除之后重新被调度到这个节点上的话
对应的数据依然是存在的,如果宿主机上的目录默认不存在的话是否自动创建取决于type的定义,但如果节点宕机了,那么数据还是会丢失的.

path <string> -required-
type <string>

　　　　　　　　 空字符串（默认）用于向后兼容，这意味着在安装 hostPath 卷之前不会执行任何检查。
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，具有与 Kubelet 相同的组和所有权。
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，具有与 Kubelet 相同的组和所有权。
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。

$ vim pod-hostpath.yaml
　　apiVersion: v1
　　kind: Pod
　　metadata:
　　  name: pod-hostpath
　　  namespace: default
　　spec:
　　  containers:
　　  - name: hostpath-container
　　    image: ikubernetes/myapp:v1
　　    imagePullPolicy: IfNotPresent
　　    ports:
　　    - name: http
　　      containerPort: 80
　　    volumeMounts:
　    　- name: disk2
　　      mountPath: /usr/share/nginx/html/
　　    lifecycle:
　　      postStart:
　　        exec:
　　          command: ["/bin/sh","-c","echo $(hostname) > /usr/share/nginx/html/index.html"]
　　  volumes:
　　  - name: disk2
　　    hostPath:
　　      path: /data/pod/volume/pod-hostpath
　　      type: DirectoryOrCreate

$ kubectl apply -f pod-hostpath.yaml
$ kubectl get pods -o wide 
NAME 　　　　　　 READY 　　STATUS RESTARTS AGE 　　　　IP 　　 NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-hostpath 　　1/1 　　Running 　　0 　　4m34s 10.244.2.127 node2 <none> 　　<none>

$ curl 10.244.2.127
pod-hostpath

k8s配置NFS共享存储:

1. 在指定一台服务器安装NFS服务以提供共享存储服务

nfs node:

　　# yum -y install nfs-utils
　　# mkdir /data/volumes -pv
　　# vim /etc/exports
　　/data/volumes 192.168.222.0/24(rw,no_root_squash)
　　# systemctl start nfs
　　# ss -nlt | grep 2049

2. 手动测试k8s的node是否支持挂载NFS文件系统,如果不支持则进行解决.
node2:

　　# mount -t nfs 192.168.222.103:/data/volumes/ /mnt

　　mount: wrong fs type, bad option, bad superblock on 192.168.222.103:/data/volumes,
　　missing codepage or helper program, or other error
　　(for several filesystems (e.g. nfs, cifs) you might
　　need a /sbin/mount.<type> helper program)

　　In some cases useful info is found in syslog - try
　　dmesg | tail or so.
　　# yum -y install nfs-utils
　　# mount -t nfs 192.168.222.103:/data/volumes /mnt
　　# mount | grep 192.168.222.103
　　# umount /mnt

3. 定义Pod进行测试

$ vim pod-nfs-demo.yaml

　　apiVersion: v1
　　kind: Pod
　　metadata:
　　  name: nfs-pod
　　  namespace: default
　　spec:
　　  containers:
　　  - name: nfs-container
　　    image: ikubernetes/myapp:v1
　　    imagePullPolicy: IfNotPresent
　　    ports:
　　    - name: http
　　      containerPort: 80
　　    volumeMounts:
　　    - name: nfs-disk
　　      mountPath: /usr/share/nginx/html/
　　    lifecycle:
　　      postStart:
　　        exec:
　　          command: ["/bin/sh","-c","echo $(hostname) > /usr/share/nginx/html/index.html"]
　　  volumes:
　　  - name: nfs-disk
 　　   nfs:
　　      path: /data/volumes/
　　      server: 192.168.222.103

$ kubectl apply -f pod-nfs-demo.yaml

$ kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-nfs-vol 1/1 Running 0 4m41s 10.244.2.129 node2 <none> <none>

$ curl 10.244.2.129
pod-nfs-vol

 

3.2 定义Deployment多个Pod同时挂载至NFS
$ vim deploy-nfs-demo.yaml

apiVersion: v1
Kind: Service
metadata:
  name: nfs-svc
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: nfs-pod
    release: dev
  type: NodePort
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30180
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nfs-deploy
  namespace: default
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs-pod
      release: dev
  template:
    meatadata:
      name: nfs-pod
      namespace: defualt
      labels:
        app: nfs-pod
        release: dev
    spec:
      containers:
　　   - name: nfs-container
　　     image: ikubernetes/myapp:v2
　　     imagePullPolicy: IfNotPresent
　　     ports:
　　     - name: http
 　　      port: 80
　　       containerPort: 80
 　　    volumeMounts:
　　     - name: nfs-disk
　　       mountPath: /usr/share/nginx/html/
　　     lifecycle:
　　       postStart:
　　         exec:
　　           command: ["/bin/sh","-c","echo $(hostname) > /usr/share/nginx/html/index.html"]
　　     livenessProbe:
　　       exec:
　　         command: ["/bin/sh","-c","ps aux | grep nginx"]
　　       initialDelaySeconds: 2
　　       periodSeconds: 3
　　     readinessProbe:
　　       tcpSocket:
　　       port: 80
　　     initialDelaySeconds: 2
　　     periodSeconds: 3
　　   volumes:
　　   - name: nfs-disk
　　     nfs:
　　       path: /data/volumes/
　　       server: 192.168.222.103

$ kubectl apply -f deploy-nfs-demo.yaml
$ kubectl get svc -o wide
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
nfs-svc NodePort 10.101.149.48 <none> 80:30180/TCP 12m app=nfs-pod,release=dev

客户端访问"http://192.168.222.101:30180"

4. 登录至nfs node查看指定目录下是否存在文件

# cat /data/volumes/index.html
pod-nfs-vol