存储
卷
容器中的文件在磁盘上是临时存放的，这给在容器中运行较重要的应用带来一些问题。 当容器崩溃或停止时会出现一个问题。此时容器状态未保存， 因此在容器生命周期内创建或修改的所有文件都将丢失。 在崩溃期间，kubelet 会以干净的状态重新启动容器。 当多个容器在一个 Pod 中运行并且需要共享文件时，会出现另一个问题。 跨所有容器设置和访问共享文件系统具有一定的挑战性。
Kubernetes 卷（Volume） 这一抽象概念能够解决这两个问题。
emptyDir
对于定义了 emptyDir 卷的 Pod，在 Pod 被指派到某节点时此卷会被创建。 就像其名称所表示的那样，emptyDir 卷最初是空的。尽管 Pod 中的容器挂载 emptyDir 卷的路径可能相同也可能不同，但这些容器都可以读写 emptyDir 卷中相同的文件。 当 Pod 因为某些原因被从节点上删除时，emptyDir 卷中的数据也会被永久删除。
emptyDir 配置
[root@master NFS-storageclass]# cat po-2.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test-pd
spec:
containers:
- image: registry.k8s.io/test-webserver
name: test-container
volumeMounts:
- mountPath: /cache
name: cache-volume
volumes:
- name: cache-volume
emptyDir:
sizeLimit: 500Mi
[root@master NFS-storageclass]# kubectl apply -f po-2.yaml
pod/test-pd created
[root@master NFS-storageclass]# kubectl get po test-pd
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
test-pd 1/1 Running 0 2m2s
hostPath
hostPath 卷能将主机节点文件系统上的文件或目录挂载到你的 Pod 中。 虽然这不是大多数 Pod 需要的，但是它为一些应用提供了强大的逃生舱。
hostPath 的一些用法有：
- 运行一个需要访问节点级系统组件的容器 （例如一个将系统日志传输到集中位置的容器，使用只读挂载
/var/log来访问这些日志） - 让存储在主机系统上的配置文件可以被静态 Pod 以只读方式访问；与普通 Pod 不同，静态 Pod 无法访问 ConfigMap
[root@master svc]# cat ../host/po.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: host
spec:
volumes:
- name: test-host
hostPath:
path: /data
containers:
- name: web
image: nginx
imagePullPolicy: IfNotPresent
volumeMounts:
- name: test-host
mountPath: /test
- name: cx
image: tomcat:10
imagePullPolicy: IfNotPresent
volumeMounts:
- name: test-host
mountPath: /chenxi
[root@master host]# kubectl exec -it host -c cx -- /bin/sh
# ls /
bin __cacert_entrypoint.sh dev home lib64 mnt proc run srv tmp var
boot chenxi etc lib media opt root sbin sys usr
# cd chenxi
/bin/sh: 2: cd: can't cd to chenxi
# ^[[A^[[B
/bin/sh: 3: : not found
# /bin/bash
root@host:/usr/local/tomcat# cd /chenxi/
root@host:/chenxi# echo "chenxi" > tomcat.txt
root@host:/chenxi# ls
tomcat.txt
[root@master ~]# kubectl exec -it host -c web -- /bin/bash
root@host:/# ls /test/
tomcat.txt
root@host:/# echo "nginx" >/test/nginx.txt
[root@master svc]# kubectl get po host -owide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
host 2/2 Running 0 6m52s 172.16.84.140 node-1 <none> <none>
[root@node-1 ~]# ls /data/
nginx.txt tomcat.txt
nfs
nfs 卷能将 NFS (网络文件系统) 挂载到你的 Pod 中。 不像 emptyDir 那样会在删除 Pod 的同时也会被删除，nfs 卷的内容在删除 Pod 时会被保存，卷只是被卸载。 这意味着 nfs 卷可以被预先填充数据，并且这些数据可以在 Pod 之间共享。
[root@master ~]# cat /etc/exports
/data/kubernetes/pv1 192.168.10.0/24(rw,sync,no_root_squash,no_all_squash)
/data/kubernetes/pv2 192.168.10.0/24(rw,sync,no_root_squash,no_all_squash)
/data/kubernetes/pv3 192.168.10.0/24(rw,sync,no_root_squash,no_all_squash)
/data/kubernetes/pv4 192.168.10.0/24(rw,sync,no_root_squash,no_all_squash)
/data/kubernetes/pv5 192.168.10.0/24(rw,sync,no_root_squash,no_all_squash)
/data/kubernetes/pv6 192.168.10.0/24(rw,sync,no_root_squash,no_all_squash)
[root@master NFS-storageclass]# cat po.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nfs-1
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: web
containerPort: 80
volumeMounts:
- name: nfs-volumes
mountPath: /nginx
volumes:
- name: nfs-volumes
nfs:
server: 192.168.10.29
path: /data/kubernetes/pv2
[root@master NFS-storageclass]# kubectl apply -f po.yaml
pod/nfs-1 created
[root@master NFS-storageclass]# kubectl describe pod nfs-1
Name: nfs-1
Namespace: default
Priority: 0
Service Account: default
Node: node-1/192.168.10.30
Start Time: Fri, 18 Oct 2024 10:02:04 +0800
Labels: <none>
Annotations: cni.projectcalico.org/containerID: ce2101862c7aaafc907faf6652859a564c3d63770892e2f91acf357fb245ef00
cni.projectcalico.org/podIP: 172.16.84.139/32
cni.projectcalico.org/podIPs: 172.16.84.139/32
Status: Running
IP: 172.16.84.139
IPs:
IP: 172.16.84.139
Containers:
nginx:
Container ID: containerd://036aed08ecdce0b3aee06a5369673ae54123362fa4c43ab00b52ef0be7efb009
Image: nginx
Image ID: docker.io/library/nginx@sha256:d2eb56950b84efe34f966a2b92efb1a1a2ea53e7e93b94cdf45a27cf3cd47fc0
Port: 80/TCP
Host Port: 0/TCP
State: Running
Started: Fri, 18 Oct 2024 10:02:05 +0800
Ready: True
Restart Count: 0
Environment: <none>
Mounts:
/nginx from nfs-volumes (rw)
/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from kube-api-access-b8h9m (ro)
Conditions:
Type Status
Initialized True
Ready True
ContainersReady True
PodScheduled True
Volumes:
nfs-volumes:
Type: NFS (an NFS mount that lasts the lifetime of a pod)
Server: 192.168.10.29
Path: /data/kubernetes/pv2
ReadOnly: false
kube-api-access-b8h9m:
Type: Projected (a volume that contains injected data from multiple sources)
TokenExpirationSeconds: 3607
ConfigMapName: kube-root-ca.crt
ConfigMapOptional: <nil>
DownwardAPI: true
QoS Class: BestEffort
Node-Selectors: <none>
Tolerations: node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute op=Exists for 300s
node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute op=Exists for 300s
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 27s default-scheduler Successfully assigned default/nfs-1 to node-1
Normal Pulled 27s kubelet Container image "nginx" already present on machine
Normal Created 26s kubelet Created container nginx
Normal Started 26s kubelet Started container nginx
[root@master NFS-storageclass]# kubectl exec -it nfs-1 -- /bin/bash
root@nfs-1:/# ls nginx/
root@nfs-1:/# cd /nginx/
root@nfs-1:/nginx# echo "nginx" > nginx.txt
root@nfs-1:/nginx# ls
nginx.txt
[root@master ~]# ls /data/kubernetes/pv2/
nginx.txt
[root@master ~]# cat /data/kubernetes/pv2/
cat: /data/kubernetes/pv2/: 是一个目录
[root@master ~]# cat /data/kubernetes/pv2/nginx.txt
nginx
Persistent Volumes
本文描述 Kubernetes 中的持久卷（Persistent Volumes）
PersistentVolume 子系统为用户和管理员提供了一组 API， 将存储如何制备的细节从其如何被使用中抽象出来。 为了实现这点，我们引入了两个新的 API 资源：PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim。
持久卷（PersistentVolume，PV） 是集群中的一块存储，可以由管理员事先制备， 或者使用存储类（Storage Class）来动态制备。 持久卷是集群资源，就像节点也是集群资源一样。PV 持久卷和普通的 Volume 一样， 也是使用卷插件来实现的，只是它们拥有独立于任何使用 PV 的 Pod 的生命周期。 此 API 对象中记述了存储的实现细节，无论其背后是 NFS、iSCSI 还是特定于云平台的存储系统。
持久卷申领（PersistentVolumeClaim，PVC） 表达的是用户对存储的请求。概念上与 Pod 类似。 Pod 会耗用节点资源，而 PVC 申领会耗用 PV 资源。Pod 可以请求特定数量的资源（CPU 和内存）。同样 PVC 申领也可以请求特定的大小和访问模式 （例如，可以挂载为 ReadWriteOnce、ReadOnlyMany、ReadWriteMany 或 ReadWriteOncePod， 请参阅访问模式）。
尽管 PersistentVolumeClaim 允许用户消耗抽象的存储资源， 常见的情况是针对不同的问题用户需要的是具有不同属性（如，性能）的 PersistentVolume 卷。 集群管理员需要能够提供不同性质的 PersistentVolume， 并且这些 PV 卷之间的差别不仅限于卷大小和访问模式，同时又不能将卷是如何实现的这些细节暴露给用户。 为了满足这类需求，就有了存储类（StorageClass） 资源。
PV 卷是集群中的资源。PVC 申领是对这些资源的请求，也被用来执行对资源的申领检查。 PV 卷和 PVC 申领之间的互动遵循如下生命周期：
制备
PV 卷的制备有两种方式：静态制备或动态制备。
静态制备
集群管理员创建若干 PV 卷。这些卷对象带有真实存储的细节信息， 并且对集群用户可用（可见）。PV 卷对象存在于 Kubernetes API 中，可供用户消费（使用）。
动态制备
如果管理员所创建的所有静态 PV 卷都无法与用户的 PersistentVolumeClaim 匹配， 集群可以尝试为该 PVC 申领动态制备一个存储卷。 这一制备操作是基于 StorageClass 来实现的：PVC 申领必须请求某个 存储类， 同时集群管理员必须已经创建并配置了该类，这样动态制备卷的动作才会发生。 如果 PVC 申领指定存储类为 ""，则相当于为自身禁止使用动态制备的卷。
为了基于存储类完成动态的存储制备，集群管理员需要在 API 服务器上启用 DefaultStorageClass 准入控制器。 举例而言，可以通过保证 DefaultStorageClass 出现在 API 服务器组件的 --enable-admission-plugins 标志值中实现这点；该标志的值可以是逗号分隔的有序列表。 关于 API 服务器标志的更多信息，可以参考 kube-apiserver 文档。
绑定
用户创建一个带有特定存储容量和特定访问模式需求的 PersistentVolumeClaim 对象； 在动态制备场景下，这个 PVC 对象可能已经创建完毕。 控制平面中的控制回路监测新的 PVC 对象，寻找与之匹配的 PV 卷（如果可能的话）， 并将二者绑定到一起。 如果为了新的 PVC 申领动态制备了 PV 卷，则控制回路总是将该 PV 卷绑定到这一 PVC 申领。 否则，用户总是能够获得他们所请求的资源，只是所获得的 PV 卷可能会超出所请求的配置。 一旦绑定关系建立，则 PersistentVolumeClaim 绑定就是排他性的， 无论该 PVC 申领是如何与 PV 卷建立的绑定关系。 PVC 申领与 PV 卷之间的绑定是一种一对一的映射，实现上使用 ClaimRef 来记述 PV 卷与 PVC 申领间的双向绑定关系。
如果找不到匹配的 PV 卷，PVC 申领会无限期地处于未绑定状态。 当与之匹配的 PV 卷可用时，PVC 申领会被绑定。 例如，即使某集群上制备了很多 50 Gi 大小的 PV 卷，也无法与请求 100 Gi 大小的存储的 PVC 匹配。当新的 100 Gi PV 卷被加入到集群时， 该 PVC 才有可能被绑定。
使用
Pod 将 PVC 申领当做存储卷来使用。集群会检视 PVC 申领，找到所绑定的卷， 并为 Pod 挂载该卷。对于支持多种访问模式的卷， 用户要在 Pod 中以卷的形式使用申领时指定期望的访问模式。
一旦用户有了申领对象并且该申领已经被绑定， 则所绑定的 PV 卷在用户仍然需要它期间一直属于该用户。 用户通过在 Pod 的 volumes 块中包含 persistentVolumeClaim 节区来调度 Pod，访问所申领的 PV 卷。 相关细节可参阅使用申领作为卷。
保护使用中的存储对象
保护使用中的存储对象（Storage Object in Use Protection） 这一功能特性的目的是确保仍被 Pod 使用的 PersistentVolumeClaim（PVC） 对象及其所绑定的 PersistentVolume（PV）对象在系统中不会被删除，因为这样做可能会引起数据丢失。
PV
[root@master pv]# cat pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: nfs-cx
spec:
capacity:
storage: 1Gi
accessModes: ["ReadWriteOnce"]
nfs:
server: 192.168.10.29
path: /data/kubernetes/pv3
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: nfs-cx-2
spec:
capacity:
storage: 2Gi
accessModes: ["ReadWriteMany"]
nfs:
server: 192.168.10.29
path: /data/kubernetes/pv4
[root@master pv]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
nfs-cx 1Gi RWO Retain Available 8m20s
nfs-cx-2 2Gi RWX Retain Available 8m20s
[root@master pv]# cat pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: cx-pvc
spec:
accessModes: ["ReadWriteMany"]
resources:
requests:
storage: 2Gi
[root@master pv]# kubectl get pvc
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
cx-pvc Bound nfs-cx-2 2Gi RWX 9m43s
[root@master pv]# cat po.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: mypod
spec:
containers:
- name: myfrontend
image: nginx
volumeMounts:
- mountPath: "/var/www/html"
name: mypd
volumes:
- name: mypd
persistentVolumeClaim:
claimName: cx-pvc
[root@master pv]# kubectl describe po mypod
Name: mypod
Namespace: default
Priority: 0
Service Account: default
Node: node-2/192.168.10.31
Start Time: Sat, 19 Oct 2024 09:28:22 +0800
Labels: <none>
Annotations: cni.projectcalico.org/containerID: 59ba3be077ca2c966a44cbd16404fcf88075394125a16d4e4c32cba4a7a281e3
cni.projectcalico.org/podIP: 172.16.247.40/32
cni.projectcalico.org/podIPs: 172.16.247.40/32
Status: Running
IP: 172.16.247.40
IPs:
IP: 172.16.247.40
Containers:
myfrontend:
Container ID: containerd://3817af539efa8fd11e1f082cfb57d315ecfb48db14ed951c9e124c0901ba58df
Image: nginx
Image ID: docker.io/library/nginx@sha256:28402db69fec7c17e179ea87882667f1e054391138f77ffaf0c3eb388efc3ffb
Port: <none>
Host Port: <none>
State: Running
Started: Sat, 19 Oct 2024 09:28:53 +0800
Ready: True
Restart Count: 0
Environment: <none>
Mounts:
/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from kube-api-access-vv7kt (ro)
/var/www/html from mypd (rw)
Conditions:
Type Status
Initialized True
Ready True
ContainersReady True
PodScheduled True
Volumes:
mypd:
Type: PersistentVolumeClaim (a reference to a PersistentVolumeClaim in the same namespace)
ClaimName: cx-pvc
ReadOnly: false
kube-api-access-vv7kt:
Type: Projected (a volume that contains injected data from multiple sources)
TokenExpirationSeconds: 3607
ConfigMapName: kube-root-ca.crt
ConfigMapOptional: <nil>
DownwardAPI: true
QoS Class: BestEffort
Node-Selectors: <none>
Tolerations: node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute op=Exists for 300s
node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute op=Exists for 300s
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 5m24s default-scheduler Successfully assigned default/mypod to node-2
Normal Pulling 5m22s kubelet Pulling image "nginx"
Normal Pulled 4m53s kubelet Successfully pulled image "nginx" in 28.407s (28.408s including waiting)
Normal Created 4m53s kubelet Created container myfrontend
Normal Started 4m53s kubelet Started container myfrontend
存储类： https://www.cnblogs.com/rdchenxi/p/17113820.html
