volume

 

 

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。Kubernetes 中的 Volume 抽象就很好的解决了这些问题

 

 

背景

Kubernetes 中的卷有明确的寿命 —— 与封装它的 Pod 相同。所f以，卷的生命比 Pod 中的所有容器都长，当这个容器重启时数据仍然得以保存。当然，当 Pod 不再存在时，卷也将不复存在。也许更重要的是，Kubernetes支持多种类型的卷，Pod 可以同时使用任意数量的卷

 

 

 

 

 

 

卷的类型

Kubernetes 支持以下类型的卷：

• awsElasticBlockStore 、azureDisk 、azureFile 、cephfs 、csi 、downwardAPI 、emptyDir

• fc flocker gcePersistentDisk、 gitRepo、 glusterfs、 hostPath 、iscsi 、local 、nfs

• persistentVolumeClaim 、projected 、portworxVolume 、quobyte 、rbd 、scaleIO 、secret

• storageos 、vsphereVolume

 

emptyDir

当 Pod 被分配给节点时，首先创建 emptyDir 卷，并且只要该 Pod 在该节点上运行，该卷就会存在。正如卷的名字所述，它最初是空的。Pod 中的容器可以读取和写入 emptyDir 卷中的相同文件，尽管该卷可以挂载到每个容器中的相同或不同路径上。当出于任何原因从节点中删除 Pod 时， emptyDir 中的数据将被永久删除。

 

注意：容器崩渍不会从节点中移除pod，卷中的数据在容器崩溃时是安全的！

 

 

 

 

 

emptyDir 的用法有：

• 用作长时间计算崩溃恢复时的检查点（pod重载时，有些临时数据不需要持久化存储，可以用emptydir）

• 暂存空间，例如用于基于磁盘的合并排序（比如有些数据需要合并规整，emptydir就可以临时存放这些数据）

• Web服务器容器提供数据时，保存内容管理器容器提取的文件（web容器运行时，可以存储一些之前下载的文件）

 

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: k8s.gcr.io/test-webserver
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  volumes:
  - name: cache-volume
    emptyDir: {}

 

[root@k8s-master01 volume]# vim em.yaml
[root@k8s-master01 volume]# kubectl apply -f em.yaml
pod/test-pd created

[root@k8s-master01 volume]# kubectl get pod
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
test-pd   1/1     Running   0          5s

[root@k8s-master01 volume]# kubectl exec test-pd -it -- /bin/bash
root@test-pd:/# cd /cache/
root@test-pd:/cache# ls
root@test-pd:/cache#

 

重新编写一个yaml文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd1
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  - name: liveness-exec-container
    image: busybox
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: ["/bin/sh","-c","sleep 6000"]
    volumeMounts:
    - mountPath: /test
      name: cache-volume
  volumes:
  - name: cache-volume
    emptyDir: {}
​

 [root@k8s-master01 volume]# kubectl create -f em.yaml
pod/test-pd1 created

[root@k8s-master01 volume]# kubectl get pod
NAME       READY   STATUS              RESTARTS   AGE
test-pd    1/1     Running             0          9m53s
test-pd1   0/2     ContainerCreating   0          7s

[root@k8s-master01 volume]# kubectl get pod
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
test-pd    1/1     Running   0          10m
test-pd1   2/2     Running   0          43s

[root@k8s-master01 volume]# kubectl exec test-pd1 -c test-container -it -- /bin/bash
root@test-pd1:/# cd /cache/
root@test-pd1:/cache# date > index.html
root@test-pd1:/cache# cat index.html
Thu Jul 14 15:08:51 UTC 2022
root@test-pd1:/cache#

 

我们重新开一个终端

[root@k8s-master01 volume]# kubectl get pod
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
test-pd    1/1     Running   0          14m
test-pd1   2/2     Running   0          4m54s

[root@k8s-master01 volume]# kubectl exec test-pd1 -c liveness-exec-container -it -- /bin/sh
/ # cd /test
/test # ls
index.html
/test # cat index.html
Thu Jul 14 15:08:51 UTC 2022
/test # date >> index.html
/test # cat index.html
Thu Jul 14 15:08:51 UTC 2022
Thu Jul 14 15:13:09 UTC 2022
/test #

之后我们回到第一个终端，查看一下，发现信息同步进去了！

 

 

 

 

 

 

hostPath

hostPath 卷将主机节点的文件系统中的文件或目录挂载到集群中

 

hostPath 的用途如下：

• 运行需要访问 Docker 内部的容器；使用 /var/lib/docker 的 hostPath

• 在容器中运行 cAdvisor；使用 /dev/cgroups 的 hostPath

• 允许 pod 指定给定的 hostPath 是否应该在 pod 运行之前存在，是否应该创建，以及它应该以什么形式存在

 

 

 

 

 

除了所需的 path 属性之外，用户还可以为 hostPath 卷指定 type

 

 

值	行为
	空字符串（默认）用于向后兼容，这意味着在挂载 hostPath 卷之前不会执行任何检查。
DirectoryOrCreate	如果在给定的路径上没有任何东西存在，那么将根据需要在那里创建一个空目录，权限设置为 0755，与 Kubelet 具有相同的组和所有权。
Directory	给定的路径下必须存在目录
FileOrCreate	如果在给定的路径上没有任何东西存在，那么会根据需要创建一个空文件，权限设置为 0644，与 Kubelet 具有相同的组和所有权。
File	给定的路径下必须存在文件
Socket	给定的路径下必须存在 UNIX 套接字
CharDevice	给定的路径下必须存在字符设备
BlockDevice	给定的路径下必须存在块设备

 

使用这种卷类型是请注意，因为：

• 由于每个节点上的文件都不同，具有相同配置（例如从 podTemplate 创建的）的 pod 在不同节点上的行为

可能会有所不同（pod挂载的目录和宿主机的目录是对应的，如果pod分配到到另一个主机上，而那个主机没有pod对应的目录，则卷内容就会发生改变）

• 当 Kubernetes 按照计划添加资源感知调度时，将无法考虑 hostPath 使用的资源（本机的资源是无法添加到k8s中的！）

• 在底层主机上创建的文件或目录只能由 root 写入。您需要在特权容器中以 root 身份运行进程，或修改主机上的文件权限以便写入 hostPath 卷

 

 

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /test-pd
      name: test-volume
  volumes:
  - name: test-volume
    hostPath:
      # directory location on host
      path: /data
      # this field is optional
      type: Directory

 

 先把之前启动的pod删除，然后我们提前在node上创建data目录（mkdir /data）

 

[root@k8s-master01 volume]# vim pod1.yaml
[root@k8s-master01 volume]# kubectl create -f pod1.yaml
pod/test-pd created

[root@k8s-master01 volume]# kubectl get pod
NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
test-pd   1/1     Running   0          17s

[root@k8s-master01 volume]# kubectl exec -it test-pd -it -- /bin/bash
root@test-pd:/# cd /test-pd/
root@test-pd:/test-pd# date > index.html
root@test-pd:/test-pd# cat index.html
Thu Jul 14 15:24:24 UTC 2022
root@test-pd:/test-pd#