Kubernetes核心概念之Volume存储数据卷nfs-pv-pvc

我不是女神ヾ 2022-11-15 15:55 159阅读 0赞

# Kubernetes核心概念之Volume存储数据卷详解 #

在Docker中就有数据卷的概念，当容器删除时，数据也一起会被删除，想要持久化使用数据，需要把主机上的目录挂载到Docker中去，在K8S中，数据卷是通过Pod实现持久化的，如果Pod删除，数据卷也会一起删除，k8s的数据卷是docker数据卷的扩展，K8S适配各种存储系统，包括本地存储EmptyDir,HostPath,网络存储NFS,GlusterFS,PV/PVC等，下面就详细介绍下K8S的存储如何实现。

一.本地存储

1，EmptyDir

①编辑EmptyDir配置文件

vim emptydir.yaml

<code class="language-bash">apiVersion: v1
 kind: Pod #类型是Pod
 metadata:
 labels:
 name: redis
 role: master #定义为主redis
 name: redis-master
 spec:
 containers:
 - name: master
 image: redis:latest
 env: #定义环境变量
 - name: MASTER
 value: "true"
 ports: #容器内端口
 - containerPort: 6379
 volumeMounts: #容器内挂载点
 - mountPath: /data
 name: redis-data #必须有名称
 volumes:
 - name: redis-data #跟上面的名称对应
 emptyDir: {} #宿主机挂载点</code>

②创建Pod

kubectl create -f emptydir.yaml

![blob.png][]

此时Emptydir已经创建成功，在宿主机上的访问路径为/var/lib/kubelet/pods/<pod uid>/volumes/kubernetes.io~empty-dir/redis-data,如果在此目录中创建删除文件，都将对容器中的/data目录有影响，如果删除Pod，文件将全部删除，即使是在宿主机上创建的文件也是如此，在宿主机上删除容器则k8s会再自动创建一个容器，此时文件仍然存在。

2.HostDir

在宿主机上指定一个目录，挂载到Pod的容器中，其实跟上面的写法不尽相同，这里只截取不同的部分，当pod删除时，本地仍然保留文件

<code class="language-bash">...
 volumes:
 - name: redis-data #跟上面的名称对应
 hostPath: 
 path: /data #宿主机挂载点</code>

二.网络数据卷(NFS)

1.NFS

①编辑一个使用NFS的Pod的配置文件

vim nfs.yaml

<code class="language-bash">apiVersion: v1
 kind: Pod
 metadata:
 name: nfs-web
 spec:
 containers:
 - name: web
 image: nginx
 imagePullPolicy: Never #如果已经有镜像，就不需要再拉取镜像
 ports:
 - name: web
 containerPort: 80
 hostPort: 80 #将容器的80端口映射到宿主机的80端口
 volumeMounts:
 - name : nfs #指定名称必须与下面一致
 mountPath: "/usr/share/nginx/html" #容器内的挂载点
 volumes:
 - name: nfs #指定名称必须与上面一致
 nfs: #nfs存储
 server: 192.168.66.50 #nfs服务器ip或是域名
 path: "/test" #nfs服务器共享的目录</code>

②创建Pod

kubectl create -f nfs.yaml

![blob.png][blob.png 1]

在节点端可以用mount命令查询挂载情况

![blob.png][blob.png 2]

因为我映射的是代码目录，在/test目录中创建index.html文件后，这个文件也将在容器中生效，当Pod删除时，文件不受影响，实现了数据持久化。

三.Persistent Volume(PV)和Persistent Volume Claim(PVC)

其实这两种数据卷也属于网络数据卷，单拎出来是因为我觉得这个比前面的数据卷要酷多了，有种大数据，云平台的意思，当用户要使用数据存储的时候他是否还需要知道是什么类型的数据存储，答案是不需要，用户只想要安全可靠的数据存储，而且实现起来很简单，管理员建立一个存储平台，用户按自己的需求消费就可以了，下面就来实现PV/PVC架构。

1.Persistent Volume(PV)

①编辑PV配置文件

vim persistent-volume.yaml

<code class="language-bash">apiVersion: v1
 kind: PersistentVolume
 metadata:
 name: nfs-pv
 labels:
 type: nfs #指定类型是NFS
 spec:
 capacity: #指定访问空间是15G
 storage: 15Gi
 accessModes: #指定访问模式是能在多节点上挂载，并且访问权限是读写执行
 - ReadWriteMany
 persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle #指定回收模式是自动回收，当空间被释放时，K8S自动清理，然后可以继续绑定使用
 nfs:
 server: 192.168.66.50
 path: /test</code>

②创建PV

kubectl create -f  persistent-volume.yaml

![blob.png][blob.png 3]

![blob.png][blob.png 4] 状态已经变成可用

2.Persistent Volume Claim(PVC)

①编辑PVC配置文件

vim test-pvc.yaml

<code class="language-bash">apiVersion: v1
 kind: PersistentVolumeClaim
 metadata:
 name: test-pvc
 spec:
 accessModes:
 - ReadWriteMany
 resources: #指定请求的资源，存储3G
 requests:
 storage: 3Gi</code>

如果当前有两个PV,一个10G，一个2G，请求资源为3G,那么将直接使用10GPV

②创建PVC

kubectl create -f test-pvc.yaml

![blob.png][blob.png 5]

![blob.png][blob.png 6]

因为我之前又创建了一个3G可回收的PV，所以自动选择这个卷了，在PVC选择PV后，不管PV有多少空间都会直接占满所有虚拟空间，实际使用则由Pod来完成

![blob.png][blob.png 7]

3.创建Pod以使用平台空间

vim pv-pod.yaml

<code class="language-bash">apiVersion: v1
 kind: Pod
 metadata:
 name: redis111
 labels:
 app: redis111
 spec:
 containers:
 - name: redis
 image: redis
 imagePullPolicy: Never
 volumeMounts:
 - mountPath: "/data"
 name: data
 ports:
 - containerPort: 6379
 volumes:
 - name: data
 persistentVolumeClaim: #指定使用的PVC
 claimName: test-pvc #名字一定要正确</code>

当前Pod可用空间为3G，如果超过3G，则需要再创建存储来满足需求，因为是网络数据卷，如果需要扩展空间，直接删除Pod再建立一个即可。

[blob.png]: /images/20221022/7ab64c1aec744222b304e1f573e88ce0.png
[blob.png 1]: /images/20221022/9fe1a05a86314650917523fc343e2264.png
[blob.png 2]: /images/20221022/7f2949f469a04beebbea10988023cc7b.png
[blob.png 3]: /images/20221022/4cd87238bac247b5b6a64d7857e5d163.png
[blob.png 4]: /images/20221022/6277b6eb8c644127ae87d5a70bacfeec.png
[blob.png 5]: /images/20221022/10c49e9a9d6a433f9a78a0310fab0a93.png
[blob.png 6]: /images/20221022/0f2c7103127b4bf89fd2eff91dcf0092.png
[blob.png 7]: /images/20221022/7d2543298b07421ca279ee54b72f2b57.png