Chapter 4

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本节内容： 卷，PV，PVC

卷

概述

• 让pod和宿主机共享一个空间，可以是文件，文件夹

• 多个pod可以共享同一个卷

卷类型

类型	作用
emptyDir	⽤于存储临时数据的简单空⽬录
gitRepo	通过检出Git仓库的内容来初始化的卷
hostPath	⽤于将⽬录从⼯作节点的⽂件系统挂载到pod中
nfs	挂载到pod中的NFS共享卷
configMap、secret、downwardAPI	⽤于将Kubernetes部分资源和集群信息公开给pod的特殊类型的卷
persistentVolumeClaim	⼀种使⽤预置或者动态配置的持久存储类型
gcePersistentDisk （ Google ⾼ 效 能 型 存 储 磁 盘 卷 ） 、 awsElasticBlockStore（AmazonWeb服务弹性块存储卷）、 azureDisk（MicrosoftAzure磁盘卷）	⽤于挂载云服务商提供的特定存储类型

emptyDir

• 实践

  • 创建fortune image到自己的docker repo，把yaml中的地址切换成自己的。

    • fortune的DockerFile,创建镜像过程就不重复了。

  • 使用fortune隔一段时间就给html卷添加html文件

  • web-server读取文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: fortune
spec:
  containers:
  - image: luksa/fortune
    name: html-generator
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /var/htdocs
  - image: nginx:alpine
    name: web-server
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html
      readOnly: true
    ports:
    - containerPort: 80
      protocol: TCP
  volumes:
  - name: html
    emptyDir: {} # 默认使用kube的文件系统， 可以用过explain命令查看字段含义

• 注意

  • 在pod被删除时，emptyDir也会被删除。 可以认为emptyDir是在把pod当成宿主机，pod里面的容器当初需要被挂在卷的东西。

gitRepo

• 实践

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: gitrepo-volume-pod
spec:
  containers:
  - image: nginx:alpine
    name: web-server
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html
      readOnly: true
    ports:
    - containerPort: 80
      protocol: TCP
  volumes:
  - name: html
    gitRepo:
      repository: https://github.com/luksa/kubia-website-example.git
      revision: master # 分支
      directory: . # . 代表根目录

• 注意

  • gitRepo也是一种emptyDir，所以容器删除时，卷也没有了。

  • 不支持私有库的拉去

  • 基本不用这种类型

hostPath

• 实践

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mongodb 
spec:
  volumes:
  - name: mongodb-data
    hostPath:
      path: /tmp/mongodb
  containers:
  - image: mongo
    name: mongodb
    volumeMounts:
    - name: mongodb-data
      mountPath: /data/db
    ports:
    - containerPort: 27017
      protocol: TCP

• 注意

  • hostPath是将pod内的卷和node上卷相连接，所以pod删除了，重启后卷内数据还是在。

  • 如果在多node环境，pod重启后被分配到其他节点，那卷可能没有，所以数据也没有。 用hostPath做全局数据备份时要考虑这点。

nfs 和各个厂商的卷什么都大同小异，就是卷的类型不一样，和指定的参数不一样。 这些都可以用explain命令去了解

PV 和 PVC

• 概念

  • PV 是持久化卷，没有命名空间区分

  • PVC 是持久化卷申明，有命名空间区分

  • 使用过程：创建PV -> 创建PVC(绑定PV) -> pod中定义PVC。

  • 一个PV只能有一个PVC，在PVC删除后，PV会根据声明来决定时候格式化，如果是retain，那就是不删除却也不能被重新绑定。

    • 可通过删除PV中的spec.claimRef，来让PV从Released变成Available。

  • 区分PV和PVC是为了解耦卷定义[类型，源]和卷声明[大小，读写]，并将卷声明从pod声明中抽出。

  • 访问模式 （节点非pod）

    • RWO——ReadWriteOnce——仅允许单个节点挂载读写。

    • ROX——ReadOnlyMany——允许多个节点挂载只读。

    • RWX——ReadWriteMany——允许多个节点挂载读写这个卷。

• 实践

  • 创建PV

  • 创建PVC

  • pod绑定PVC, 并在文件中添加数据。

  • 删除PVC

  • 重新创建PVC

  • 修改PV，删除旧的绑定源 -> kubectl edit pv mongodb-pv

  • 查看PV和PVC状态 -> pod又有旧数据了。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mongodb-pv
spec:
  capacity: 
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
    - ReadOnlyMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  hostPath:
    path: /tmp/mongodb

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mongodb-pvc 
spec:
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  storageClassName: "" # 使用默认的storageClass，确保PVC绑定到预先配置的PV，而不是新创建的

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mongodb
spec:
  volumes:
    - name: mongodb-data
      persistentVolumeClaim:
        claimName: mongodb-pvc
  containers:
    - image: mongo
      name: mongodb
      volumeMounts:
        - name: mongodb-data
          mountPath: /data/db
      ports:
        - containerPort: 27017
          protocol: TCP

注意： PV和PVC之间的关联是由kube的置备程序去选择的，但是PV和PVC的storageClass是一样的，这样就可以做一些分配规则。 pv 可以配置label， pvc可以配置matchLabels来选择pv

storageClass

• 概念

  • 存储类型，用于定义可用的存储类型

  • StorageClass资源指定当持久卷声明请求此StorageClass时应使⽤哪个置备程序来提供持久卷, 这样运维就不需要自己创建PV了

  • 可以用 kubectl get sc 来看本地有什么storageClass， 并可以使用kubectl get sc sc-name -o yaml 来显示其配置

• 实践

  • 配置一个storageClass

  • 运行一个pod指定PVC模板： 验证pod是否有存储卷

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: local
provisioner: rancher.io/local-path # 这是我云服务器自己的置备程序
reclaimPolicy: Retain # PV 回收策略  
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer # 在有pod绑定pvc时候，会自动创建pv
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apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: local-pvc
  annotations:
    volumeType: local
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: local-path
  resources:
    requests:
      storage: 128Mi
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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mongodb
spec:
  volumes:
    - name: mongodb-data
      persistentVolumeClaim:
        claimName: local-pvc
  containers:
    - image: mongo
      name: mongodb
      volumeMounts:
        - name: mongodb-data
          mountPath: /data/db
      ports:
        - containerPort: 27017
          protocol: TCP