「volume」Volume - seo实验室

volume

概述

什么是Valume

默认情况下容器的数据都是非持久化的，在容器消亡以后数据也跟着丢失，所以 Docker 提供了 Volume 机制以便将数据持久化存储。类似的，Kubernetes 提供了更强大的 Volume 机制和丰富的插件，解决了容器数据持久化和容器间共享数据的问题。

与 Docker 不同，Kubernetes Volume 的生命周期与 Pod 绑定。容器挂掉后 Kubelet 再次重启容器时，Volume 的数据依然还在，而 Pod 删除时，Volume 才会清理。数据是否丢失取决于具体的 Volume 类型，比如 emptyDir 的数据会丢失，而 PV 的数据则不会丢

Volume类型

目前，Kubernetes 支持以下 Volume 类型：

emptyDir、hostPath、hostPath、gcepersistentDisk、awsElasticBlockStore、nfs、iscsi、flocker、glusterfs、rbd、cephfs、gitRepo、secret、persistentVolumeClaim、downwardAPI、azureFileVolume、azureDisk、vsphereVolume、Quobyte、PortworxVolume、scaleIO、FlexVolume、StorageOS、local

用的比较多的是：emptyDir、hostPath、nfs、glusterfs

本地数据卷

emptyDir

emptyDir表示空目录，会在宿主机上创建数据卷目录并挂在到容器中。

创建emptyDir类型的数据卷

下面通过yaml文件创建一个emptyDir类型的数据卷：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: redis-pod
spec:
  containers:
  - image: redis
    name: redis
    volumemounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  volumes:
  - name: cache-volume
    emptyDir: {}

这里会创建一个叫redis-pod的pod，使用redis镜像，然后创建了一个emptyDir类型的volume，并挂载到容器的/cache。注意在yaml文件中volumes的定义和containers的定义在同一级。

创建这个pod：

kubectl create -f empty.yaml

这里写图片描述

查看数据卷

进入到这个pod中，可以看到我们挂载的cache目录：

这里写图片描述

hostPath

可以将宿主机中的目录挂载到容器中。

创建hostPath类型的volume

通过yaml文件创建：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pd
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: test-container
    volumeMounts:
    - mountPath: /tmp-test
      name: test-volume
  volumes:
  - name: test-volume
    hostPath:
      path: /tmp
      type: Directory

这里指定了源宿主机路径为/tmp，并指定它的类型为目录，将它挂在到容器的/tmp-test上

创建：

kubectl create -f hostpath.yaml

这里写图片描述

查看volume

进入这个pod：

这里写图片描述

可以看到容器将宿主机中的tmp目录挂载到了容器中的tmp-test上，其中的文件就是宿主机的文件。

因为我实在master上查看的，所以下意识看了一下master上的tmp文件，发现文件名不对啊，后来想到应该是看node节点的tmp目录

查看下pod分配到了哪个node，并查看该node下的tmp目录：

这里写图片描述

应用场景

比如说做宿主机性能分析的应用，将proc等目录挂载到容器中可以用到，因为这些目录在任何宿主机上都有。

网络数据卷

NFS

安装nfs

首先另起一台虚拟机安装nfs：

yum install -y rpcbind
yum install -y nfs-utils

配置exports：

echo "/opt/nfs/data *(rw,no_root_squash)" >> /etc/exports

创建nfs挂载文件的相关目录：

mkdir -p /opt/nfs/data
touch /opt/nfs/data/index.html
echo "This is nfs volume test for k8s" >  /opt/nfs/data/index.html

启动nfs：

/etc/init.d/rpcbind start
/etc/init.d/nfs start

创建nfs类型的volume

通过yaml文件配置：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-nfs
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        APP: nginx-nfs
    spec:
      containers:
      - name: nginx-nfs
        image: nginx
        volumeMounts:
        - name: wwwroot
          mountPath: /usr/share/nginx/html
        ports:
        - containerPort: 80
      volumes:
      - name: wwwroot
        nfs:
        server: 10.10.109.19
        path: /opt/nfs/data

这里指定了创建3副本的nginx，并指定nfs数据卷服务器为10.10.109.19，挂载/opt/wwwroot到容器的/usr/share/nginx/html

创建：

kubectl create -f nfs.yaml

这里写图片描述

访问测试

首先将pod作为服务发布：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-nfs-svc 
  labels:
    app: nginx-nfs
spec:
  ports:
  - port: 90
    targetPort: 80
  selector:
    app: nginx-nfs

发布：

kubectl create -f nginx-service.yaml

这里写图片描述

在node节点通过clusterIP进行访问.

GlusterFS

这是一个主流的分布式的存储，可以保证数据的可靠性和提高性能。

Presustent Volumes 持久卷

PV类型

GCEPersistentDisk
AWSElasticBlockStore
AzureFile
AzureDisk
FC (Fibre Channel)
FlexVolume
Flocker
NFS
iSCSI
RBD (Ceph Block Device)
CephFS
Cinder (OpenStack block storage)
Glusterfs
VsphereVolume
Quobyte Volumes
HostPath
VMware Photon
Portworx Volumes
ScaleIO Volumes
StorageOS

PV设定时的重要参数

访问模式（accessModes）

accessModes 主要有如下的几个：

ReadWriteOnce：读写挂载在一个节点上（谁用谁挂载）
ReadOnlyMany：只读挂载在多个节点上
ReadWriteMany：读写挂载在多个节点上

回收策略（Recycling Policy）

主要的Recycling Policy有如下三个：

retain：不做任何操作，不使用的时候需要手动删除（默认）
Recycle：没有PVC使用的时候清空数据让其他PVC使用
Delete：

PV状态（Phase）

常见的Phase有如下几种：

- Available：可用（可以被新的pvc挂载）

- Bound：已经被pvc挂载了

- Released：pvc已不再使用需要回收

- failed：创建失败

创建一个PV

通过nfs创建

这也是我这里采用的方法

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
  nfs:
    path: /opt/nfs/data
    server: 10.10.109.19

kubectl create -f nfs-pv.yaml

通过glusterfs创建

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: gluster-pv
spec:
  capacity:
    storage: 5Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  glusterfs:
    endpoints: "glusterfs-cluster"
    path: "gv0"
    readOnly: false

查看创建的PV资源：

这里写图片描述

可以看到通过NFS创建的容量5G的pv已经成功了

创建pvc

只创建pv并不能直接使用，还需要pvc进行对pv的消费

pvc是统一的，不用考虑后端是nfs还是glusterfs

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc001
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi

kubectl create -f pvc.yaml

requests指定了这个pvc申请多大的pv

一般情况下可能会有多个pv，这种情况下pvc如何绑定pv的呢？其实是有两个条件：

1、根据pvc申请的容量，采用最小匹配原则，例如有5G、10G、20G的pv，pvc申请4G，那么就会匹配到5G的pv

2、根据访问模式匹配，匹配访问模式和pv模式一直的

查看创建情况：

这里写图片描述

可以看到pv和pvc已经是绑定的状态。

创建应用

现在创建一个nginx应用来使用这个pvc：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx
      volumeMounts:
      - mountPath: "/usr/share/nginx/html"
        name: wwwroot
  volumes:
    - name: wwwroot
      persistentVolumeClaim:
        claimName: pvc001

kubectl create -f pvc-app.yaml

在这个应用创建的时候指定了使用pvc的名称为pvc001

查看创建结果：

这里写图片描述

已经创建成功了

查看一下这个pod的ip，然后在任意节点上访问测试下这个pod：

现在nginx的页面是nfs中的index的内容了

然后尝试修改一下nfs中的index的内容然后重新访问：

在修改后nginx的页面也同时更改了

pv和pvc带来的好处

首先就是不需要过多的关注后端的存储，不论后端是nfs还是glasterfs，对于开发人员更加友好。

另外就是方便统一管理后端存储，运维人员负责生成不同大小的pv，开发人员只需要请求合适的pvc即可。

Volume

volume

概述

什么是Valume

Volume类型

本地数据卷

emptyDir

创建emptyDir类型的数据卷

查看数据卷

hostPath

创建hostPath类型的volume

查看volume

应用场景

网络数据卷

NFS

安装nfs

创建nfs类型的volume

访问测试

GlusterFS

Presustent Volumes 持久卷

相关概念

PV类型

PV设定时的重要参数

访问模式（accessModes）

回收策略（Recycling Policy）

PV状态（Phase）

创建一个PV

通过nfs创建

通过glusterfs创建

创建pvc

创建应用

pv和pvc带来的好处

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