k8s持久化存储PV、PVC、StorageClass
k8s持久化存储
1. 以前数据持久化方式
通过volumes 数据卷挂载
1. web3.yaml 内容如下：
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: creationTimestamp: null labels: app: web3 name: web3 spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: web3 strategy: {} template: metadata: creationTimestamp: null labels: app: web3 spec: containers: - image: nginx name: nginx resources: {} volumeMounts: - name: varlog mountPath: /tmp/log volumes: - name: varlog hostPath: path: /tmp/log/web3log status: {}
2. 创建资源后查看
[root@k8smaster1 volumestest]# kubectl get pods | grep web3 web3-6c6557674d-xt7kr 1/1 Running 0 6m38s [root@k8smaster1 volumestest]# kubectl describe pods web3-6c6557674d-xt7kr
相关挂载信息如下：
3. 到容器内部创建一个文件
[root@k8smaster1 volumestest]# kubectl exec -it web3-6c6557674d-xt7kr error: you must specify at least one command for the container [root@k8smaster1 volumestest]# kubectl exec -it web3-6c6557674d-xt7kr -- bash root@web3-6c6557674d-xt7kr:/# echo "123" > /tmp/log/test.txt root@web3-6c6557674d-xt7kr:/# exit exit
4. 到pod 调度的节点查看宿主机目录是否挂载成功
(1) master 节点查看pod 调度节点
[root@k8smaster1 volumestest]# kubectl get pods -o wide | grep web3 web3-6c6557674d-xt7kr 1/1 Running 0 11m 10.244.2.108 k8snode2 <none> <none>
(2) 到k8snode2 节点查看
[root@k8snode2 web3log]# ll total 4 -rw-r--r-- 1 root root 4 Jan 21 05:49 test.txt [root@k8snode2 web3log]# cat test.txt 123
5. 测试k8snode2 节点宕机，pod 自动调度到k8snode1 节点再次查看
[root@k8smaster1 volumestest]# kubectl get pods -o wide | grep web3 web3-6c6557674d-6wlh4 1/1 Running 0 4m22s 10.244.1.110 k8snode1 <none> <none> web3-6c6557674d-xt7kr 1/1 Terminating 0 22m 10.244.2.108 k8snode2 <none> <none> [root@k8smaster1 volumestest]# kubectl exec -it web3-6c6557674d-6wlh4 -- bash root@web3-6c6557674d-6wlh4:/# ls /tmp/log/ root@web3-6c6557674d-6wlh4:/#
发现自动调度到k8snode1 节点，进入容器之后发现之前新建的文件丢失。
6. 从k8snode1 宿主机查看发现也没有文件
[root@k8snode1 web3log]# pwd /tmp/log/web3log [root@k8snode1 web3log]# ls [root@k8snode1 web3log]#
造成的现象就是pod 所在的节点宕机后，volume 数据卷挂载的文件也丢失，因此需要一种解决方案。
1. nfs 持久化存储
网络文件系统，是一种共享文件系统，实际上相当于客户端将文件上传到服务器，实现共享。
1. 下载nfs
1. 找一台服务器安装nfs
(1) 安装nfs以及查看nfs 服务状态
yum install -y nfs-utils
(2) 设置挂载路径, 注意需要将挂载路径创建出来
[root@k8smaster2 logs]# cat /etc/exports /data/nfs *(rw,no_root_squash)
解释： rw 代表读写访问， no_root_squash 代表root 用户具有根目录的完全管理访问权限
2. k8s 集群node 节点安装nfs-utils
yum install -y nfs-utils
3. nfs 服务器启动nfs 服务且查看服务状态
[root@k8smaster2 nfs]# systemctl start nfs # 启动nfs [root@k8smaster2 nfs]# systemctl status nfs # 查看状态 ● nfs-server.service - NFS server and services Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nfs-server.service; disabled; vendor preset: disabled) Active: active (exited) since Fri 2022-01-21 19:55:38 EST; 5min ago Process: 51947 ExecStopPost=/usr/sbin/exportfs -f (code=exited, status=0/SUCCESS) Process: 51943 ExecStopPost=/usr/sbin/exportfs -au (code=exited, status=0/SUCCESS) Process: 51941 ExecStop=/usr/sbin/rpc.nfsd 0 (code=exited, status=0/SUCCESS) Process: 51977 ExecStartPost=/bin/sh -c if systemctl -q is-active gssproxy; then systemctl reload gssproxy ; fi (code=exited, status=0/SUCCESS) Process: 51960 ExecStart=/usr/sbin/rpc.nfsd $RPCNFSDARGS (code=exited, status=0/SUCCESS) Process: 51958 ExecStartPre=/usr/sbin/exportfs -r (code=exited, status=0/SUCCESS) Main PID: 51960 (code=exited, status=0/SUCCESS) Tasks: 0 Memory: 0B CGroup: /system.slice/nfs-server.service Jan 21 19:55:38 k8smaster2 systemd[1]: Starting NFS server and services... Jan 21 19:55:38 k8smaster2 systemd[1]: Started NFS server and services. [root@k8smaster2 nfs]# showmount -e localhost # 查看挂载的nfs 信息 Export list for localhost: /data/nfs *
也可以查看nfs 的进程信息
[root@k8smaster2 nfs]# ps -ef | grep nfs root 51962 2 0 19:55 ? 00:00:00 [nfsd4_callbacks] root 51968 2 0 19:55 ? 00:00:00 [nfsd] root 51969 2 0 19:55 ? 00:00:00 [nfsd] root 51970 2 0 19:55 ? 00:00:00 [nfsd] root 51971 2 0 19:55 ? 00:00:00 [nfsd] root 51972 2 0 19:55 ? 00:00:00 [nfsd] root 51973 2 0 19:55 ? 00:00:00 [nfsd] root 51974 2 0 19:55 ? 00:00:00 [nfsd] root 51975 2 0 19:55 ? 00:00:00 [nfsd] root 54774 45013 0 20:02 pts/2 00:00:00 grep --color=auto nfs
2. 客户端安装
1. 在所有k8snode 节点安装客户端，并且查看远程nfs 信息
yum install -y nfs-utils
2. 查看远程信息
[root@k8snode1 ~]# showmount -e 192.168.13.106 Export list for 192.168.13.106: /data/nfs *
3. 本地测试nfs
(1) 创建挂载并进行测试
[root@k8snode1 ~]# mkdir /share [root@k8snode1 ~]# mount 192.168.13.106:/data/nfs /share [root@k8snode1 ~]# df -h | grep 13.106 192.168.13.106:/data/nfs 17G 12G 5.4G 69% /share
(2) node 节点创建文件
[root@k8snode1 ~]# echo "hello from 104" >> /share/104.txt [root@k8snode1 ~]# cat /share/104.txt hello from 104
(3) nfs 服务器查看
[root@k8smaster2 nfs]# cat 104.txt hello from 104
(4) 客户端取消挂载
[root@k8snode1 ~]# umount /share [root@k8snode1 ~]# df -h | grep 13.106
取消挂载之后，nfs 服务器上的文件仍然存在。
3. k8s 集群使用nfs
1. 编写nfs-nginx.yaml
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: nginx-dep1 spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: nginx template: metadata: labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx volumeMounts: - name: wwwroot mountPath: /usr/share/nginx/html ports: - containerPort: 80 volumes: - name: wwwroot nfs: server: 192.168.13.106 path: /data/nfs
2. 创建资源
[root@k8smaster1 nfs]# kubectl apply -f nfs-nginx.yaml
deployment.apps/nginx-dep1 created
然后查看pod describe 信息
3. 我们进入容器然后创建一个文件导/usr/share/nginx/html
root@nginx-dep1-6d7f9c85dc-lqfbf:/# cat /usr/share/nginx/html/index.html hello
4. 然后到nfs 服务器查看
[root@k8smaster2 nfs]# pwd /data/nfs [root@k8smaster2 nfs]# ls 104.txt index.html [root@k8smaster2 nfs]# cat index.html hello
4. pv 和 pvc
上面使用nfs 有一个问题，就是每个需要持久化的都需要知道远程nfs 服务器的地址以及相关权限，可能不太安全。下面研究pv和pvc 使用。
pv pvc 对应PersistentVolume和PersistentVolumeClaim。 pv 类似于一个声明nfs 地址等信息，抽象成配置文件； pvc 通过引用pv 中声明的信息，然后即可实现nfs 持久化存储。
pv 有好多实现方式，实际上是对nfs进行一层包装，因为我们已经安装了nfs， 所以基于nfs 实现。
参考： https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/persistent-volumes/
1. 创建pv
1. 创建 pv.yaml
apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: my-pv spec: capacity: storage: 5Gi accessModes: - ReadWriteMany nfs: path: /data/nfs server: 192.168.13.106
2. 创建并查看
[root@k8smaster1 nfs]# kubectl apply -f pv.yaml persistentvolume/my-pv created [root@k8smaster1 nfs]# kubectl get pv -o wide NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE VOLUMEMODE my-pv 5Gi RWX Retain Available 2m4s Filesystem
补充： 关于PV的一些核心概念
1. test-pv.yml
apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: pv2 spec: capacity: storage: 1Gi accessModes: - ReadWriteOnce persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle nfs: path: /data/nfs server: 192.168.13.106
2. 执行创建并且查看
[root@k8smaster1 storageclass]# kubectl apply -f test-pv.yml persistentvolume/pv2 created [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get pv NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE pv2 1Gi RWO Recycle Available 5s pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b 1Mi RWX Delete Bound default/test-pvc course-nfs-storage 27m [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl describe pv pv2 Name: pv2 Labels: <none> Annotations: Finalizers: [kubernetes.io/pv-protection] StorageClass: Status: Available Claim: Reclaim Policy: Recycle Access Modes: RWO VolumeMode: Filesystem Capacity: 1Gi Node Affinity: <none> Message: Source: Type: NFS (an NFS mount that lasts the lifetime of a pod) Server: 192.168.13.106 Path: /data/nfs ReadOnly: false Events: <none>
3. 核心概念
(1) Capacity（存储能力）
一般来说，一个 PV 对象都要指定一个存储能力，通过 PV 的 capacity属性来设置的，目前只支持存储空间的设置，就是我们这里的 storage=1Gi，不过未来可能会加入 IOPS、吞吐量等指标的配置。
(2) AccessModes（访问模式）
AccessModes 是用来对 PV 进行访问模式的设置，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
(3) persistentVolumeReclaimPolicy（回收策略）
我这里指定的 PV 的回收策略为 Recycle，目前 PV 支持的策略有三种：
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 /thevoluem/*
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，比如 ASW EBS。
(4) 状态：
一个 PV 的生命周期中，可能会处于4种不同的阶段：
Available（可用）：表示可用状态，还未被任何 PVC 绑定
Bound（已绑定）：表示 PVC 已经被 PVC 绑定
Released（已释放）：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
2. 创建pvc 使用上面的pv
1. 创建pvc.yaml
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: nginx-dep1 spec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: nginx template: metadata: labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx volumeMounts: - name: wwwroot mountPath: /usr/share/nginx/html ports: - containerPort: 80 volumes: - name: wwwroot persistentVolumeClaim: claimName: my-pvc --- apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: my-pvc spec: accessModes: - ReadWriteMany resources: requests: storage: 5Gi
2. 创建并查看
[root@k8smaster1 nfs]# kubectl apply -f pvc.yaml deployment.apps/nginx-dep1 created persistentvolumeclaim/my-pvc created [root@k8smaster1 nfs]# kubectl get pvc -o wide NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE VOLUMEMODE my-pvc Bound my-pv 5Gi RWX 60s Filesystem [root@k8smaster1 nfs]# kubectl get pods -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES nginx-dep1-58b7bf955f-4jhbq 1/1 Running 0 75s 10.244.2.112 k8snode2 <none> <none> nginx-dep1-58b7bf955f-m69dm 1/1 Running 0 75s 10.244.2.110 k8snode2 <none> <none> nginx-dep1-58b7bf955f-qh6pg 1/1 Running 0 75s 10.244.2.111 k8snode2 <none> <none> nginx-f89759699-vkf7d 1/1 Running 3 4d16h 10.244.1.106 k8snode1 <none> <none> tomcat-58767d5b5-f5qwj 1/1 Running 2 4d15h 10.244.1.103 k8snode1 <none> <none> weave-scope-agent-ui-kbq7b 1/1 Running 2 45h 192.168.13.105 k8snode2 <none> <none> weave-scope-agent-ui-tg5q4 1/1 Running 2 45h 192.168.13.103 k8smaster1 <none> <none> weave-scope-agent-ui-xwh2b 1/1 Running 2 45h 192.168.13.104 k8snode1 <none> <none> weave-scope-cluster-agent-ui-7498b8d4f4-zdlk7 1/1 Running 2 45h 10.244.1.104 k8snode1 <none> <none> weave-scope-frontend-ui-649c7dcd5d-7gb9s 1/1 Running 2 45h 10.244.1.107 k8snode1 <none> <none> web3-6c6557674d-6wlh4 1/1 Running 0 14h 10.244.1.110 k8snode1 <none> <none> [root@k8smaster1 nfs]#
3. 随便进入一个pod的第一个容器，然后创建文件
[root@k8smaster1 nfs]# kubectl exec -it nginx-dep1-58b7bf955f-4jhbq -- bash root@nginx-dep1-58b7bf955f-4jhbq:/# echo "111222" >> /usr/share/nginx/html/1.txt root@nginx-dep1-58b7bf955f-4jhbq:/# exit exit
4. 到nfs 服务器查看与其他容器查看
(1) nfs 服务器查看
[root@k8smaster2 nfs]# ls 104.txt 1.txt index.html [root@k8smaster2 nfs]# cat 1.txt 111222
(2) 进入其他pod 的第一个容器查看
[root@k8smaster1 nfs]# kubectl exec -it nginx-dep1-58b7bf955f-qh6pg -- bash root@nginx-dep1-58b7bf955f-qh6pg:/# ls /usr/share/nginx/html/ 1.txt 104.txt index.html
至此简单实现了基于nfs 和 pv、pvc 的持久化存储。
5. storageclass
PV 可以理解为静态的，就是要使用的一个 PVC 的话就必须手动去创建一个 PV，这种方式在很大程度上并不能满足我们的需求，比如我们有一个应用需要对存储的并发度要求比较高，而另外一个应用对读写速度又要求比较高，特别是对于 StatefulSet 类型的应用简单的来使用静态的 PV 就很不合适了，这种情况下我们就需要用到动态 PV，也就 StorageClass。
1. 创建storageclass
要使用 StorageClass，我们就得安装对应的自动配置程序，比如我们这里存储后端使用的是 nfs，那么我们就需要使用到一个 nfs-client 的自动配置程序，我们也叫它 Provisioner，这个程序使用我们已经配置好的 nfs 服务器，来自动创建持久卷，也就是自动帮我们创建 PV。
自动创建的 PV 以${namespace}-${pvcName}-${pvName}这样的命名格式创建在 NFS 服务器上的共享数据目录中，而当这个 PV 被回收后会以archieved-${namespace}-${pvcName}-${pvName}这样的命名格式存在 NFS 服务器上。
当然在部署nfs-client之前，我们需要先成功安装上 nfs 服务器，服务地址是192.168.13.106，共享数据目录是/data/nfs/，然后接下来我们部署 nfs-client 即可，我们也可以直接参考 nfs-client 的文档：https://github.com/kubernetes-incubator/external-storage/tree/master/nfs-client ，进行安装即可。
第一步: 配置 Deployment，将里面的对应的参数替换成我们自己的 nfs 配置（nfs-client.yml）
kind: Deployment apiVersion: apps/v1 metadata: name: nfs-client-provisioner spec: replicas: 1 strategy: type: Recreate selector: matchLabels: app: nfs-client-provisioner template: metadata: labels: app: nfs-client-provisioner spec: serviceAccountName: nfs-client-provisioner containers: - name: nfs-client-provisioner image: quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:latest volumeMounts: - name: nfs-client-root mountPath: /persistentvolumes env: - name: PROVISIONER_NAME value: fuseim.pri/ifs - name: NFS_SERVER value: 192.168.13.106 - name: NFS_PATH value: /data/nfs volumes: - name: nfs-client-root nfs: server: 192.168.13.106 path: /data/nfs
第二步：使用一个名为 nfs-client-provisioner 的serviceAccount，也需要创建一个 sa，然后绑定上对应的权限：（nfs-client-sa.yml）
apiVersion: v1 kind: ServiceAccount metadata: name: nfs-client-provisioner --- kind: ClusterRole apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1 metadata: name: nfs-client-provisioner-runner rules: - apiGroups: [""] resources: ["persistentvolumes"] verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"] - apiGroups: [""] resources: ["persistentvolumeclaims"] verbs: ["get", "list", "watch", "update"] - apiGroups: ["storage.k8s.io"] resources: ["storageclasses"] verbs: ["get", "list", "watch"] - apiGroups: [""] resources: ["events"] verbs: ["list", "watch", "create", "update", "patch"] - apiGroups: [""] resources: ["endpoints"] verbs: ["create", "delete", "get", "list", "watch", "patch", "update"] --- kind: ClusterRoleBinding apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1 metadata: name: run-nfs-client-provisioner subjects: - kind: ServiceAccount name: nfs-client-provisioner namespace: default roleRef: kind: ClusterRole name: nfs-client-provisioner-runner apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
我们这里新建的一个名为 nfs-client-provisioner 的ServiceAccount，然后绑定了一个名为 nfs-client-provisioner-runner 的ClusterRole，而该ClusterRole声明了一些权限，其中就包括对persistentvolumes的增、删、改、查等权限，所以我们可以利用该ServiceAccount来自动创建 PV。
第三步: nfs-client 的 Deployment 声明完成后，我们就可以来创建一个StorageClass对象了：（nfs-client-class.yml）
apiVersion: storage.k8s.io/v1 kind: StorageClass metadata: name: course-nfs-storage provisioner: fuseim.pri/ifs # or choose another name, must match deployment's env PROVISIONER_NAME'
声明了一个名为 course-nfs-storage 的StorageClass对象，注意下面的provisioner对应的值一定要和上面的Deployment下面的 PROVISIONER_NAME 这个环境变量的值一样。
接下来使用kubectl apply -f XXX.yml 创建上面资源并且查看相关资源：
[root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get pods,deployments -o wide | grep nfs pod/nfs-client-provisioner-6888b56547-7ts79 1/1 Running 0 101m 10.244.2.118 k8snode2 <none> <none> deployment.apps/nfs-client-provisioner 1/1 1 1 3h26m nfs-client-provisioner quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:latest app=nfs-client-provisioner [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get storageclass -o wide NAME PROVISIONER RECLAIMPOLICY VOLUMEBINDINGMODE ALLOWVOLUMEEXPANSION AGE course-nfs-storage fuseim.pri/ifs Delete Immediate false 44m
也可以创建的时候设置为默认的storageclass
apiVersion: storage.k8s.io/v1 kind: StorageClass metadata: name: course-nfs-storage annotations: storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true" provisioner: fuseim.pri/ifs
2. 新建
1. 首先创建一个 PVC 对象， test-pvc.yml
kind: PersistentVolumeClaim apiVersion: v1 metadata: name: test-pvc spec: accessModes: - ReadWriteMany resources: requests: storage: 1Mi
执行创建：
[root@k8smaster1 storageclass]# kubectl apply -f test-pvc.yml persistentvolumeclaim/test-pvc created [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get pvc -o wide NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE VOLUMEMODE test-pvc Pending 2s Filesystem
声明了一个 PVC 对象，采用 ReadWriteMany 的访问模式，请求 1Mi 的空间，但是我们可以看到上面的 PVC 文件我们没有标识出任何和 StorageClass 相关联的信息，那么如果我们现在直接创建这个 PVC 对象不会自动绑定上合适的 PV 对象，我们这里有两种方法可以来利用上面我们创建的 StorageClass 对象来自动帮我们创建一个合适的 PV
方法1：我们可以设置这个 course-nfs-storage 的 StorageClass 为 Kubernetes 的默认存储后端
kubectl patch storageclass course-nfs-storage -p '{"metadata": {"annotations":{"storageclass.kubernetes.io/is-default-class":"true"}}}'
查看默认的storageclass以及取消默认：
[root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get storageclass NAME PROVISIONER RECLAIMPOLICY VOLUMEBINDINGMODE ALLOWVOLUMEEXPANSION AGE course-nfs-storage (default) fuseim.pri/ifs Delete Immediate false 122m [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl patch storageclass course-nfs-storage -p '{"metadata": {"annotations":{"storageclass.kubernetes.io/is-default-class":"false"}}}' storageclass.storage.k8s.io/course-nfs-storage patched [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get storageclass NAME PROVISIONER RECLAIMPOLICY VOLUMEBINDINGMODE ALLOWVOLUMEEXPANSION AGE course-nfs-storage fuseim.pri/ifs Delete Immediate false 123m
方法二：在这个 PVC 对象中添加一个声明 StorageClass 对象的标识，这里我们可以利用一个 annotations 属性来标识，如下： (推荐这种)
apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: test-pvc annotations: volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "course-nfs-storage" spec: accessModes: - ReadWriteMany resources: requests: storage: 1Mi
创建并且查看：
[root@k8smaster1 storageclass]# kubectl apply -f test-pvc.yml persistentvolumeclaim/test-pvc created [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get pvc NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE test-pvc Bound pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b 1Mi RWX course-nfs-storage 5s [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get pv NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b 1Mi RWX Delete Bound default/test-pvc course-nfs-storage 53s [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl describe pv pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b Name: pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b Labels: <none> Annotations: pv.kubernetes.io/provisioned-by: fuseim.pri/ifs Finalizers: [kubernetes.io/pv-protection] StorageClass: course-nfs-storage Status: Bound Claim: default/test-pvc Reclaim Policy: Delete Access Modes: RWX VolumeMode: Filesystem Capacity: 1Mi Node Affinity: <none> Message: Source: Type: NFS (an NFS mount that lasts the lifetime of a pod) Server: 192.168.13.106 Path: /data/nfs/default-test-pvc-pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b ReadOnly: false Events: <none> [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl describe pvc test-pvc Name: test-pvc Namespace: default StorageClass: course-nfs-storage Status: Bound Volume: pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b Labels: <none> Annotations: pv.kubernetes.io/bind-completed: yes pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes volume.beta.kubernetes.io/storage-class: course-nfs-storage volume.beta.kubernetes.io/storage-provisioner: fuseim.pri/ifs Finalizers: [kubernetes.io/pvc-protection] Capacity: 1Mi Access Modes: RWX VolumeMode: Filesystem Mounted By: <none> Events: Type Reason Age From Message ---- ------ ---- ---- ------- Normal ExternalProvisioning 5m18s (x2 over 5m18s) persistentvolume-controller waiting for a volume to be created, either by external provisioner "fuseim.pri/ifs" or manually created by system administrator Normal Provisioning 5m18s fuseim.pri/ifs_nfs-client-provisioner-6888b56547-7ts79_6aa1d177-8966-11ec-b368-9e5ccaa198de External provisioner is provisioning volume for claim "default/test-pvc" Normal ProvisioningSucceeded 5m18s fuseim.pri/ifs_nfs-client-provisioner-6888b56547-7ts79_6aa1d177-8966-11ec-b368-9e5ccaa198de Successfully provisioned volume pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b
可以看到： 一个名为 test-pvc 的 PVC 对象创建成功了，状态已经是 Bound 了，也产生了一个对应的 VOLUME 对象，最重要的一栏是 STORAGECLASS，现在也有值了，就是我们刚刚创建的 StorageClass 对象 course-nfs-storage。 并且也自动创建了一个pv 对象，访问模式是 RWX，回收策略是 Delete，这个是通过StorageClass 对象自动创建的。
3. 测试
1. 新建test-pvc-pod.yml
kind: Pod apiVersion: v1 metadata: name: test-pod spec: containers: - name: test-pod image: busybox imagePullPolicy: IfNotPresent command: - "/bin/sh" args: - "-c" - "touch /mnt/SUCCESS && exit 0 || exit 1" volumeMounts: - name: nfs-pvc mountPath: "/mnt" restartPolicy: "Never" volumes: - name: nfs-pvc persistentVolumeClaim: claimName: test-pvc
上面这个 Pod 非常简单，就是用一个 busybox 容器(这个容器集成了常见的linux 命令)，在 /mnt 目录下面新建一个 SUCCESS 的文件，然后把 /mnt 目录挂载到上面我们新建的 test-pvc 这个资源对象上面了，要验证很简单，只需要去查看下我们 nfs 服务器上面的共享数据目录下面是否有 SUCCESS 这个文件即可
2. 创建后查看
[root@k8smaster1 storageclass]# kubectl apply -f test-pvc-pod.yml pod/test-pod created [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get pods -o wide | grep test- test-pod 0/1 Completed 0 3m48s 10.244.2.119 k8snode2 <none> <none>
3. 到nfs 服务器节点查看
[root@k8smaster2 default-test-pvc-pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b]# pwd /data/nfs/default-test-pvc-pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b [root@k8smaster2 default-test-pvc-pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b]# ll total 0 -rw-r--r-- 1 root root 0 Feb 9 02:36 SUCCESS
可以看到nfs 服务器挂载的目录下面有名字很长的文件夹，这个文件夹的命名满足规则：${namespace}-${pvcName}-${pvName}
4. 常用方法
使用 StorageClass 更多的是 StatefulSet 类型的服务，StatefulSet 类型的服务我们也可以通过一个 volumeClaimTemplates 属性来直接使用 StorageClass
1. test-statefulset-nfs.yml
apiVersion: apps/v1 kind: StatefulSet metadata: name: nfs-web spec: serviceName: "nginx" replicas: 3 selector: matchLabels: app: nfs-web template: metadata: labels: app: nfs-web spec: terminationGracePeriodSeconds: 10 containers: - name: nginx image: nginx:1.7.9 ports: - containerPort: 80 name: web volumeMounts: - name: www mountPath: /usr/share/nginx/html volumeClaimTemplates: - metadata: name: www annotations: volume.beta.kubernetes.io/storage-class: course-nfs-storage spec: accessModes: [ "ReadWriteOnce" ] resources: requests: storage: 1Gi
实际上 volumeClaimTemplates 下面就是一个 PVC 对象的模板，就类似于我们这里 StatefulSet 下面的 template，实际上就是一个 Pod 的模板，我们不单独创建成 PVC 对象，而用这种模板就可以动态的去创建了对象了，这种方式在 StatefulSet 类型的服务下面使用得非常多。
2. 创建并查看
[root@k8smaster1 storageclass]# kubectl apply -f test-statefulset-nfs.yml pstatefulset.apps/nfs-web created [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get pods | grep nfs-web nfs-web-0 1/1 Running 0 2m42s nfs-web-1 1/1 Running 0 115s nfs-web-2 1/1 Running 0 109s [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get pvc NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE test-pvc Bound pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b 1Mi RWX course-nfs-storage 50m www-nfs-web-0 Bound pvc-c234c21b-c3c4-4ffb-a14b-aa47cad7183e 1Gi RWO course-nfs-storage 2m57s www-nfs-web-1 Bound pvc-7fdeb85f-481e-48c1-9734-284cce8014fb 1Gi RWO course-nfs-storage 2m10s www-nfs-web-2 Bound pvc-7810f38b-2779-49e3-84f2-4b56e16df419 1Gi RWO course-nfs-storage 2m4s [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get pv NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE pvc-7810f38b-2779-49e3-84f2-4b56e16df419 1Gi RWO Delete Bound default/www-nfs-web-2 course-nfs-storage 2m16s pvc-7fdeb85f-481e-48c1-9734-284cce8014fb 1Gi RWO Delete Bound default/www-nfs-web-1 course-nfs-storage 2m22s pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b 1Mi RWX Delete Bound default/test-pvc course-nfs-storage 50m pvc-c234c21b-c3c4-4ffb-a14b-aa47cad7183e 1Gi RWO Delete Bound default/www-nfs-web-0 course-nfs-storage 3m9s
3. 到nfs 服务器查看共享目录如下
[root@k8smaster2 nfs]# pwd /data/nfs [root@k8smaster2 nfs]# ll total 4 drwxrwxrwx 2 root root 21 Feb 9 02:36 default-test-pvc-pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b drwxrwxrwx 2 root root 6 Feb 9 02:49 default-www-nfs-web-0-pvc-c234c21b-c3c4-4ffb-a14b-aa47cad7183e drwxrwxrwx 2 root root 6 Feb 9 02:50 default-www-nfs-web-1-pvc-7fdeb85f-481e-48c1-9734-284cce8014fb drwxrwxrwx 2 root root 6 Feb 9 02:50 default-www-nfs-web-2-pvc-7810f38b-2779-49e3-84f2-4b56e16df419 -rw-r--r-- 1 root root 4 Feb 8 21:22 test.txt [root@k8smaster2 nfs]#
补充： StorageClass 相当于一个创建 PV 的模板，用户通过 PVC 申请存储卷，StorageClass 通过模板自动创建 PV，然后和 PVC 进行绑定。
在有storageclass 环境的k8s 中，可以通过如下方式创建storageclass 以及 pvc、pv
1. yml 内容如下
apiVersion: storage.k8s.io/v1 kind: StorageClass metadata: name: sc2 provisioner: fuseim.pri/ifs --- apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: test-pvc-sc annotations: volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "sc2" spec: accessModes: - ReadWriteMany resources: requests: storage: 1Mi
2. 执行创建查看资源如下
[root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get sc NAME PROVISIONER RECLAIMPOLICY VOLUMEBINDINGMODE ALLOWVOLUMEEXPANSION AGE course-nfs-storage fuseim.pri/ifs Delete Immediate false 169m sc2 fuseim.pri/ifs Delete Immediate false 9m28s [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get pv NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE pvc-1d0c10d4-c7f7-433f-8143-78b11fd8fe58 1Mi RWX Delete Bound default/test-pvc-sc sc2 9m40s pvc-7810f38b-2779-49e3-84f2-4b56e16df419 1Gi RWO Delete Bound default/www-nfs-web-2 course-nfs-storage 65m pvc-7fdeb85f-481e-48c1-9734-284cce8014fb 1Gi RWO Delete Bound default/www-nfs-web-1 course-nfs-storage 65m pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b 1Mi RWX Delete Bound default/test-pvc course-nfs-storage 113m pvc-c234c21b-c3c4-4ffb-a14b-aa47cad7183e 1Gi RWO Delete Bound default/www-nfs-web-0 course-nfs-storage 66m [root@k8smaster1 storageclass]# kubectl get pvc NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE test-pvc Bound pvc-97bce597-0788-49a1-be6d-5a938363797b 1Mi RWX course-nfs-storage 113m test-pvc-sc Bound pvc-1d0c10d4-c7f7-433f-8143-78b11fd8fe58 1Mi RWX sc2 9m48s www-nfs-web-0 Bound pvc-c234c21b-c3c4-4ffb-a14b-aa47cad7183e 1Gi RWO course-nfs-storage 66m www-nfs-web-1 Bound pvc-7fdeb85f-481e-48c1-9734-284cce8014fb 1Gi RWO course-nfs-storage 65m www-nfs-web-2 Bound pvc-7810f38b-2779-49e3-84f2-4b56e16df419 1Gi RWO course-nfs-storage 65m
补充： 重启后发现nfs 无效，解决办法：
nfs 服务器需要将nfs 服务启动，并且设置为开机自启动；nfs 客户端将nfs-utils 服务启动并且设置为开机自启动。
补充： 设置了默认的storageclass之后，如果不指定会使用默认的
1. yml 如下：
kind: PersistentVolumeClaim apiVersion: v1 metadata: name: test-claim spec: accessModes: - ReadWriteMany resources: requests: storage: 1Mi
2. 创建后查看： 使用的默认的sc
[root@k8smaster01 storageclass]# kubectl apply -f test-default-sc.yml persistentvolumeclaim/test-claim created [root@k8smaster01 storageclass]# kubectl get pvc NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE test-claim Bound pvc-9f784512-e537-468c-9e3c-2b084776a368 1Mi RWX course-nfs-storage 4s
补充： 核心概念解释
PV 的全称是：PersistentVolume（持久化卷），是对底层的共享存储的一种抽象，PV 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 Ceph、GlusterFS、NFS 等，都是通过插件机制完成与共享存储的对接。
PVC 的全称是：PersistentVolumeClaim（持久化卷声明），PVC 是用户存储的一种声明，PVC 和 Pod 比较类似，Pod 消耗的是节点，PVC 消耗的是 PV 资源，Pod 可以请求 CPU 和内存，而 PVC 可以请求特定的存储空间和访问模式。对
StorageClass，通过 StorageClass 的定义，管理员可以将存储资源定义为某种类型的资源，比如快速存储、慢速存储等，用户根据 StorageClass 的描述就可以非常直观的知道各种存储资源的具体特性了，这样就可以根据应用的特性去申请合适的存储资源了。
