怎样实现自动创建PV

一、数据持久化的类型：
1.emptyDir：只能作为临时存储使用。如果容器被删除，数据仍然存在，如果Pod被删除，数据也会被删除。
2.HostPath：使用场景不多，会增加Pod与节点之间的耦合性。
3.PV、PVC：基于NFS服务。PV状态必须为Available，访问模式必须相同及存储类的名称必须相同。
出错：Pod不断的重启：
1.swap没有关闭，导致集群运行不正常。
2.内存不足，运行服务也会重启。

注意：基于NFs创建PV，与PVC。
并且需要创建PV所需的宿主机目录。

二、做实验类比，如果集群中存在两个空间大小不同的PV，PVC如何跟PV关联。
1.创建PV（创建两个空间大小不同的PV，web-pv1和web-pv2）
1.[root@master yaml]# vim web1.yaml   
2.  
3.kind: PersistentVolume  
4.apiVersion: v1  
5.metadata:  
6.  name: web-pv1  
7.spec:  
8.  accessModes:  
9.    - ReadWriteOnce          
10.  capacity:  
11.    storage: 1Gi  
12.  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle  
13.  storageClassName: nfs  
14.  nfs:  
15.    path: /nfsdata/web1  
16.    server: 192.168.1.1  
17.  
18.[root@master yaml]# mkdir /nfsdata/web1  
19.[root@master yaml]# kubectl apply -f web1.yaml   
20.persistentvolume/web-pv1 created  
21.[root@master yaml]# kubectl get pv  
22.NAME      CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM             STORAGECLASS   REASON   AGE  
23.web-pv1   1Gi        RWO            Recycle          Available                     nfs                     7s  

2.创建第二个Pv
1.[root@master yaml]# vim web2.yaml   
2.kind: PersistentVolume  
3.apiVersion: v1  
4.metadata:  
5.  name: web-pv2  
6.spec:  
7.  accessModes:  
8.    - ReadWriteOnce  
9.  capacity:  
10.    storage: 2Gi  
11.  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle  
12.  storageClassName: nfs  
13.  nfs:  
14.    path: /nfsdata/web2  
15.    server: 192.168.1.1
16.  
17.[root@master yaml]# kubectl apply -f web2.yaml   
18.persistentvolume/web-pv2 created  
19.  
20.[root@master yaml]# kubectl get pv  
21.NAME      CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM             STORAGECLASS   REASON   AGE  
22.web-pv1   1Gi        RWO            Recycle          Available                     nfs                     103s  
23.web-pv2   2Gi        RWO            Recycle          Available                     nfs                     14s  

3.创建PVC1.[root@master yaml]# vim web-pvc.yaml   
br/>3.apiVersion: v1  
4.metadata:  
5.  name: web-pvc  
6.spec:  
7.  accessModes:  
8.    - ReadWriteOnce  
9.  resources:  
10.    requests:  
11.      storage: 1Gi  
12.  storageClassName: nfs  
13.[root@master yaml]# kubectl apply -f web-pvc.yaml   <br/14.persistentvolumeclaim/web-pvc created  15.[root@master yaml]# kubectl get pvc  
br/>17.web-pvc   Bound    web-pv1   1Gi        RWO            nfs            5s  
18.[root@master yaml]# kubectl get pv  <br/19.NAME      CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM             STORAGECLASS   REASON   AGE  
20.web-pv1   1Gi        RWO            Recycle          Bound       default/web-pvc   nfs                     8m59s  
21.web-pv2   2Gi        RWO            Recycle          Available                     nfs                     7m30s 
通过上面的实验得出：
如果，K8s集群中，有很多类似的PV，PVC在去向PV申请空间的时候，不仅会考虑名称以及访问控制模式，还会考虑PVC申请空间的大小，会分配最合适大小的PV。

三、分析storageclass 资源对象的作用及优点。
1.使用PV和PVC可以实现数据持久化，假如我们的PV容量为10G，定义访问模式为RWO，而我们PVC申请的存储空间为5G，那么被申请的PV就有容量被浪费掉了，因为访问模式只能被单个节点挂载。还有，我们每次去创建PV也是比较麻烦的，所以这时候就有了动态的自动的创建所需要的PV了（Storage Class）。
Storage Class：即存储类，是K8s资源类型的一种，它是有管理员为管理PV更加方便创建的一个逻辑组，可以按照存储系统的性能高低，或者综合服务质量，备份策略等分类。不过k8s本身不知道类别到底是什么，它这是作为一个描述。
优点：支持PV的动态创建，当用户用到持久性存储时，不必再去提前创建PV，而是直接创建PVC就可以了，非常的方便。
存储类对象的名称很重要，并且除了名称之外，还有三个关键字段：
Provisioner（供给方、提供者）：即提供了存储资源的存储系统。k8s内建有多重供给方，这些供给方的名字都以“kubernetes.io”为前缀。并且还可以自定义。
Parameters（参数）：存储类使用参数描述要关联到的存储卷，注意不同的供给方参数也不同。
ReclaimPlicy：PV的回收策略。
关于Storage Class的详情介绍：
https://www.kubernetes.org.cn/pvpvcstorageclass

2.做一个自动创建PV的实验：
基于nginx运行一个web服务，使用Deployment资源对象，replicas=3.持久化存储目录为默认主目录，使用storageclass自动创建PV。

基于NFS：

1）首先NFS服务的开启：
1.[root@master yaml]# yum install -y nfs-utils rpcbind  #这里注意三台都要安装NFS服务。
2.[root@master yaml]# vim /etc/exports  
3./nfsdata  *(rw,sync,no_root_squash)  
4.[root@master yaml]# mkdir /nfsdata  
5.[root@master yaml]# systemctl start rpcbind  
6.[root@master yaml]# systemctl start nfs-server.service   
7.[root@master yaml]# showmount -e  
8.Export list for master:  
9./nfsdata *  

2）创建RBAC授权：
1.[root@master yaml]# vim rbac-rolebind.yaml      #为了给SC资源操作K8s集群的权限。  
2.  
3.kind: Namespace  
4.apiVersion: v1  
5.metadata:  
6.  name: lbs-test  
7.---  
8.apiVersion: v1  
9.kind: ServiceAccount        #创建Rbac授权用户。及定义权限。  
10.metadata:  
11.  name: nfs-provisioner  
12.  namespace: lbs-test  
13.---  
14.apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1  
15.kind: ClusterRole  
16.metadata:  
17.  name: nfs-provisioner-runner  
18.  namespace: lbs-test  
19.rules:  
20.   -  apiGroups: [""]  
21.      resources: ["persistentvolumes"]  
22.      verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"]  
23.   -  apiGroups: [""]  
24.      resources: ["persistentvolumeclaims"]  
25.      verbs: ["get", "list", "watch", "update"]  
26.   -  apiGroups: ["storage.k8s.io"]  
27.      resources: ["storageclasses"]  
28.      verbs: ["get", "list", "watch"]  
29.   -  apiGroups: [""]  
30.      resources: ["events"]  
31.      verbs: ["watch", "create", "update", "patch"]  
32.   -  apiGroups: [""]  
33.      resources: ["services", "endpoints"]  
34.      verbs: ["get","create","list", "watch","update"]  
35.   -  apiGroups: ["extensions"]  
36.      resources: ["podsecuritypolicies"]  
37.      resourceNames: ["nfs-provisioner"]  
38.      verbs: ["use"]  
39.---  
40.kind: ClusterRoleBinding  
41.apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1  
42.metadata:  
43.  name: run-nfs-provisioner  
44.subjects:  
45.  - kind: ServiceAccount  
46.    name: nfs-provisioner  
47.    namespace: lbs-test  
48.roleRef:  
49.  kind: ClusterRole  
50.  name: nfs-provisioner-runner  
51.  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io 

执行yaml文件：

1.[root@master yaml]# kubectl apply -f rbac-rolebind.yaml  
namespace/lbh-test created  
serviceaccount/nfs-provisioner created  
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/nfs-provisioner-runner created  
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/run-nfs-provisioner created  

3）创建nfs-client-provisioner容器：
1.[root@master yaml]# vim nfs-deployment.yaml  
2.  
3.apiVersion: extensions/v1beta1  
4.kind: Deployment  
5.metadata:  
6.  name: nfs-client-provisioner  
7.  namespace: lbs-test  
8.spec:  
9.  replicas: 1       #副本数量为1  
10.  strategy:  
11.    type: Recreate  
12.  template:  
13.    metadata:  
14.      labels:  
15.        app: nfs-client-provisioner  
16.    spec:  
17.      serviceAccount: nfs-provisioner       #指定账户  
18.      containers:  
19.        - name: nfs-client-provisioner  
20.          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/open-ali/nfs-client-provisioner      #使用的镜像。  
21.          volumeMounts:  
22.            - name: nfs-client-root  
23.              mountPath:  /persistentvolumes        #指定容器内的挂载目录  
24.          env:  
25.            - name: PROVISIONER_NAME        #这是这个容器内置的变量  
26.              value: lbs-test              #这是上面变量的值（名字）  
27.            - name: NFS_SERVER              #内置变量，用于指定nfs服务的IP  
28.              value: 192.168.2.50             
29.            - name: NFS_PATH                #内置变量，指定的是nfs共享的目录  
30.              value: /nfsdata  
31.      volumes:              #这下面是指定上面挂载到容器内的nfs的路径及IP  
32.        - name: nfs-client-root  
33.          nfs:  
34.            server: 192.168.2.50  
35.            path: /nfsdata  

NFS-deployment：
作用：其实它是一个NFS客户端。它通过K8S的内置的NFS驱动挂载远端的NFS服务器到本地目录；然后将自身作为storage provider，关联storage class。

执行yaml文件：1.[root@master yaml]# kubectl apply -f nfs-deployment.yaml   <br/" rel="nofollow">br/>1.[root@master yaml]# kubectl apply -f nfs-deployment.yaml   <br/deployment.extensions/nfs-client-provisioner created

4）创建SC（Storage Class）自动创建pv
1.[root@master yaml]# vim test-storageclass.yaml  
2.apiVersion: storage.k8s.io/v1  
3.kind: StorageClass  
4.metadata:  
5.  name: sc-nfs  
6.  namespace: lbs-test      #名称空间  
7.provisioner: lbs-test      #这里要与deployment的env环境变量中的value值对应。  
8.reclaimPolicy: Retain       #回收策略为：retain。  

执行yaml文件：
1.[root@master yaml]# kubectl apply -f test-storageclass.yaml   
storageclass.storage.k8s.io/sc-nfs created  

5）创建PVC
1.[root@master yaml]# vim test-pvc.yaml  
2.  
3.apiVersion: v1  
4.kind: PersistentVolumeClaim  
5.metadata:  
6.  name: lbs-claim  
7.  namespace: lbs-test  
8.  
9.spec:  
10.  storageClassName: sc-nfs   需要与storageclass的名字一致
11.  accessModes:  
12.    - ReadWriteMany  
13.  resources:  
14.    requests:  
15.      storage: 500Mi  

当我们创建完PVC后，会自动创建一个PV，其目录在NFS共享目录下：
1.[root@master yaml]# ls /nfsdata/  
lbs-test-lbs-claim-pvc-71262c5a-f866-4bc6-a22f-cd49daf13edf  
  
2.[root@master yaml]# kubectl get pv -n lbs-test   
3.NAME                                       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS        CLAIM                  STORAGECLASS   REASON   AGE  
pvc-71262c5a-f866-4bc6-a22f-cd49daf13edf   500Mi      RWX            Delete           Bound         lbs-test/lbs-claim    sc-nfs                  26m  

6）**基于nginx运行web服务，使用Deployment资源对象，副本数量三个，持久化存储目录为默认主目录。将默认主目录内容，更改为自己的名称，并验证数据自动创建的PV目录下是否有数据。**
创建Deployment资源：
1.[root@master yaml]# vim nginx.yaml  
2.  
3.apiVersion: extensions/v1beta1  
4.kind: Deployment  
5.metadata:  
6.  name: lbs-web  
7.  namespace: lbs-test  
8.spec:  
9.  replicas: 3  
10.  template:  
11.    metadata:  
12.      labels:  
13.        app: web  
14.    spec:  
15.      containers:  
16.      - name: nginx  
17.        image: nginx  
18.        volumeMounts:  
19.        - name: lbs-web  
20.          mountPath: /usr/share/nginx/html/   
21.      volumes:  
22.      - name: lbs-web  
23.        persistentVolumeClaim:  
24.          claimName: lbs-claim  

执行yaml文件，并查看Pod：
1.[root@master yaml]# kubectl apply -f nginx.yaml   
2.deployment.extensions/lbh-web created  
3.  
4.[root@master yaml]# kubectl get pod -n lbs-test   
5.NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE  
6.lbs-web-6d596b6666-68wls                  1/1     Running   0          2m29s  
7.lbs-web-6d596b6666-k8vz2                  1/1     Running   0          2m29s  
8.lbs-web-6d596b6666-pvppq                  1/1     Running   0          2m29s  

分别进入容器，配置网页根目录：
1.[root@master yaml]# kubectl exec -it -n lbs-test lbs-web-6d596b6666-68wls /bin/bash  
2.root@lbs-web-6d596b6666-68wls:/# cd /usr/share/nginx/html/  
3.root@lbs-web-6d596b6666-68wls:/usr/share/nginx/html# echo 123 > index.html  
4.root@lbs-web-6d596b6666-68wls:/usr/share/nginx/html# ls  
5.index.html  
6.root@lbs-web-6d596b6666-68wls:/usr/share/nginx/html# exit  

其他两台步骤一样。

查看自动创建得分PV目录下是否有数据：
1.[root@master yaml]# cat /nfsdata/lbs-test-lbs-claim-pvc-71262c5a-f866-4bc6-a22f-cd49daf13edf/index.html   
2.123  

访问网页测试：
1.[root@master yaml]# kubectl get pod -o wide -n lbs-test   
2.NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP           NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES  
3.lbs-web-6d596b6666-68wls                  1/1     Running   0          11m     10.244.2.7   node02   <none>           <none>  
4.lbs-web-6d596b6666-k8vz2                  1/1     Running   0          11m     10.244.2.9   node02   <none>           <none>  
5.lbs-web-6d596b6666-pvppq                  1/1     Running   0          11m     10.244.2.8   node02   <none>           <none>  
6.[root@master yaml]# curl 10.244.2.7     
7.123  

nginx容器内的网页根目录和本地的nfs共享目录关联。
数据不会因容器，pod被删除，而丢失。