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云原生技術(shù)持久化存儲PV與PVC_云其它

作者：、重明 ? 更新時間： 2022-05-21 編程語言

1.PV與PVC

PV：

持久卷（PersistentVolume）簡稱PV，是集群中的一塊存儲，可以由管理員事先供應(yīng)。
可以配置NFS、Ceph等常用存儲配置，相對于volumes，提供了更多的功能，如生命周期管理、大小的限制。

PV 卷的供應(yīng)有兩種方式：靜態(tài)供應(yīng)或動態(tài)供應(yīng)。

靜態(tài)：

集群管理員預(yù)先創(chuàng)建許多PV，在PV的定義中能夠體現(xiàn)存儲資源的特性。

動態(tài)：

集群管理員無須預(yù)先創(chuàng)建PV，而是通過StorageClass的設(shè)置對后端存儲資源進行描述，標記存儲的類型和特性。用戶通過創(chuàng)建PVC對存儲類型進行申請，系統(tǒng)將自動完成PV的創(chuàng)建及與PVC的綁定。如果PVC聲明的Class為空""，則說明PVC不使用動態(tài)模式。

PVC：

持久卷申領(lǐng)（PersistentVolumeClaim，PVC）表達的是用戶對存儲的請求。就像Pod消耗Node的資源一樣，PVC消耗PV資源。PVC可以申請存儲空間的大小（size）和訪問模式。

在這里插入圖片描述

由管理員創(chuàng)建PV連接到后端存儲，使用人員或管理員創(chuàng)建PVC使用PV資源。

2.PV資源回收

當(dāng)用戶不再使用其存儲卷時，他們可以從 API 中將 PVC 對象刪除，從而允許 該資源被回收再利用。PV 對象的回收策略告訴集群，當(dāng)其被 從申領(lǐng)中釋放時如何處理該數(shù)據(jù)卷。 目前，數(shù)據(jù)卷可以被 Retained（保留）、Recycled（回收）或 Deleted（刪除）。

Retain：保留資源

保留策略可以管理員手動回收資源，當(dāng)PVC被刪除后，PV仍然存在，對應(yīng)的數(shù)據(jù)卷被視為"已釋放（released）"，管理員可以手動回收資源。

Delete：刪除數(shù)據(jù)

需要插件支持，如果支持，那么刪除PVC時也會自動刪除PV和相關(guān)的后端存儲資源；動態(tài)卷默認為delete。

Recycle：回收（棄用）

回收策略已被棄用，代替者為動態(tài)供應(yīng)。如果下層的卷插件支持，回收策略 Recycle 會在卷上執(zhí)行一些基本的 擦除（rm -rf /thevolume/*）操作，之后允許該卷用于新的 PVC 申領(lǐng)。

3.訪問模式

ReadWriteOnce：

卷可以被一個節(jié)點以讀寫方式掛載。 ReadWriteOnce 訪問模式也允許運行在同一節(jié)點上的多個 Pod 訪問卷，縮寫為RWO。

ReadOnlyMany：

卷可以被多個節(jié)點以只讀方式掛載，縮寫為ROX。

ReadWriteMany：

卷可以被多個節(jié)點以讀寫方式掛載，縮寫為RWX。

ReadWriteOncePod：

卷可以被單個 Pod 以讀寫方式掛載。 如果你想確保整個集群中只有一個 Pod 可以讀取或?qū)懭朐?PVC， 請使用ReadWriteOncePod 訪問模式。這只支持 CSI 卷以及需要 Kubernetes 1.22 以上版本，縮寫為RWOP。

注意： 你的存儲支不支持這種訪問模式，具體情況查看：官方文檔

4.存儲分類

文件存儲（Filesystem）：

一些數(shù)據(jù)可能需要多個節(jié)點使用，比如用戶頭像、用戶上傳文件等，實現(xiàn)方式：NFS、NAS、FTP等；NFS和FTP不推薦。

塊存儲（block）：

一些數(shù)據(jù)只能被一個節(jié)點使用，或者是一塊裸盤整個掛載使用，比如數(shù)據(jù)庫、redis等，實現(xiàn)方式是Ceph、GlusterFS、公有云等。

對象存儲：

由程序代碼直接實現(xiàn)的一種存儲方式，云原生應(yīng)用無狀態(tài)化常用的實現(xiàn)方式；實現(xiàn)方式：一般是符合53標準的云存儲，比如AWS的53存儲、Minio等。

5.創(chuàng)建PV卷

列舉兩個實例，其他類型可參考官網(wǎng)，因為我這資源有限。

5.1.實例：創(chuàng)建NAS/NFS類型的PV

生產(chǎn)不推薦NFS。可以使用NAS。

準備一臺NFS服務(wù)器

第一步：準備一臺NFS服務(wù)器，我這個裝的有點多，你也可以只安裝nfs服務(wù)器

[root@localhost ~]# yum -y install nfs* rpcbind

第二步：所有節(jié)點安裝nfs客戶端，不然不能識別，每一個需要掛載nfs的節(jié)點都需要裝

[root@k8s-master01 ~]# yum -y install nfs-utils

第三步：在服務(wù)端創(chuàng)建共享目錄

[root@k8s-master01 ~]# yum -y install nfs-utils

第四步：服務(wù)端配置共享目錄

[root@localhost ~]# cat /etc/exports
/data/k8s/ *(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)
[root@localhost ~]# exportfs -r
[root@localhost ~]# systemctl restart nfs rpcbind

第五步：有另外一臺機器掛載共享目錄測試是否成功

[root@k8s-master01 hgfs]# mount -t nfs 192.168.10.6:/data/k8s /mnt
[root@k8s-master01 mnt]# mkdir hah
[root@k8s-master01 mnt]# ls
111.txt  hah
# 在nfs服務(wù)端查看
[root@localhost k8s]# ls
111.txt  hah

創(chuàng)建一個PV

第一步：編寫一個PV的yaml文件

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-nfs
spec:
  capacity:
    storage: 2Gi
  volumeMode: Filesystem
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
  storageClassName: nfs-slow
  nfs:
    path: /data/k8s
    server: 192.168.10.6

對上面的yaml文件做一下說明：

通用的開頭就不說了

capacity：容量配置，這個pv使用多大容量，當(dāng)然需要后端存儲支持才行

volumeMode：卷的模式，目錄4有說明

accessModes：PV的訪問模式，目錄3有說明

accessClassName：PV的類，特定的PV只能綁定特定的PVC

persistentVolumeReclaimPolicy：回收策略，目錄2有說明

nfs：NFS服務(wù)配置，里面包含共享目錄和服務(wù)端IP

第二步：執(zhí)行yaml文件創(chuàng)建此PV；注意PV的成功跟后端存儲正不正常沒什么關(guān)系。

[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pv-nfs.yaml 
persistentvolume/pv-nfs created
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pv
NAME     CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS   REASON   AGE
pv-nfs   2Gi        RWO            Recycle          Available           nfs-slow                54s

第三步：說一下PV的狀態(tài)（STATUS）

Available：可用，沒有被PVC綁定的空閑資源

Bound：已綁定，已經(jīng)被PVC綁定

Released：已釋放，PVC被刪除，資源未被重新使用

Failed：失敗，自動回收失敗

5.2.實例：創(chuàng)建一個hostPath類型的PV

當(dāng)你沒有一個可靠的存儲，但是數(shù)據(jù)又不能丟失，可以掛載到宿主機的路徑，即使重啟數(shù)據(jù)還在。

第一步：創(chuàng)建一個pv-host.yaml文件

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: host-pv-volume
  labels:
    type: local
spec:
  storageClassName: hostpath
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/mnt/data"  # 宿主機路徑

第二步：執(zhí)行yaml文件創(chuàng)建PV

[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pv-host.yaml 
persistentvolume/host-pv-volume created
您在 /var/spool/mail/root 中有新郵件
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pv
NAME             CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS   REASON   AGE
host-pv-volume   1Gi        RWO            Retain           Available           hostpath                9s
pv-nfs           2Gi        RWO            Recycle          Available           nfs-slow                30m

6.PVC

6.1.Pod與PVC與PV的關(guān)系

在這里插入圖片描述

由一張圖說一下PV與PVC的綁定，Pod又是怎么掛載PVC

首先創(chuàng)建一個PV，它的名字是pv-nfs，storageClassName名字是nfs-slow（這個名字不唯一，就是說其他PV也可以叫這個名字）

然后創(chuàng)建一個PVC，它的名字是test-pv-claim，storageClassName名字是nfs-slow（PVC綁定PV也是根據(jù)這個名字判斷，根據(jù)上一點說的特性也就是說一個PVC可以綁定多個storageClassName名字是nfs-slow的PV）注意PVC設(shè)置的資源大小要等于小于PV。

最后Pod使用的時候創(chuàng)建一個volumes，這個名字是test-pv-storage，這個volumes使用的PVC資源要寫PVC的name，也就是test-pv-claim；等Pod中的容器掛載資源的時候掛載的名字是volumes的name，也就是test-pv-storage。

6.2.創(chuàng)建一個PVC掛載到Pod

注意：pvc要和Pod在同一個命名空間，而pv不需要；因為都是在默認空間，就沒指定，需要注意。

第一步：編寫一個PVC的yaml文件

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: test-pv-claim
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  volumeMode: Filesystem
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi  # 小于等于pv
  storageClassName: nfs-slow

第二步：執(zhí)行yaml文件創(chuàng)建PVC；從下面這個狀態(tài)來看已經(jīng)綁定成功了，綁定了pv-nfs，類型為nfs-slow，都是前面指定的。

[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pvc-nfs.yaml 
persistentvolumeclaim/test-pv-claim created
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pvc
NAME            STATUS   VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
test-pv-claim   Bound    pv-nfs   2Gi        RWO            nfs-slow       20s

第三步：創(chuàng)建Pod掛載PVC

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: dp-nginx
  name: dp-nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: dp-nginx
  strategy: {}
  template:
    metadata:
      labels:
        app: dp-nginx
    spec:
      volumes:
      - name: test-pv-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: test-pv-claim
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx
        volumeMounts:
        - mountPath: "/usr/share/nginx/html"
          name: test-pv-storage

第四步：創(chuàng)建Pod，進入Pod查看掛載情況

[root@k8s-master01 ~]# kubectl replace -f dp-nginx.yaml 
deployment.apps/dp-nginx replaced
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
dp-nginx-fcd88d6f8-prxcd   1/1     Running   0          22s
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec -ti dp-nginx-fcd88d6f8-prxcd -- bash
root@dp-nginx-fcd88d6f8-prxcd:/# df -Th
Filesystem              Type     Size  Used Avail Use% Mounted on
overlay                 overlay   17G  5.2G   12G  31% /
tmpfs                   tmpfs     64M     0   64M   0% /dev
tmpfs                   tmpfs    2.0G     0  2.0G   0% /sys/fs/cgroup
shm                     tmpfs     64M     0   64M   0% /dev/shm
/dev/mapper/centos-root xfs       17G  5.2G   12G  31% /etc/hosts
192.168.10.6:/data/k8s  nfs4      17G  2.4G   15G  14% /usr/share/nginx/html
tmpfs                   tmpfs    3.8G   12K  3.8G   1% /run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount
tmpfs                   tmpfs    2.0G     0  2.0G   0% /proc/acpi
tmpfs                   tmpfs    2.0G     0  2.0G   0% /proc/scsi
tmpfs                   tmpfs    2.0G     0  2.0G   0% /sys/firmware
# 可以看到10.6的共享目錄已經(jīng)掛載到了/nginx/html下

第五步：測試，在nfs服務(wù)器共享目錄下創(chuàng)建資源，進入Pod容器內(nèi)查看是否存在

# nfs服務(wù)器中創(chuàng)建資源
[root@localhost k8s]# ls
111.txt  hah
# 在Pod的nginx容器中查看
root@dp-nginx-fcd88d6f8-prxcd:/# cd /usr/share/nginx/html/
root@dp-nginx-fcd88d6f8-prxcd:/usr/share/nginx/html# ls
111.txt  hah
# 內(nèi)容存在，說明創(chuàng)建成功

原文鏈接：https://yyang.blog.csdn.net/article/details/123348981

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