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PresistentVolume(PV)是指集群管理员配置提供的某存储系统上的一段存储空间，它是对底层共享存储的抽象，将共享存储作为一种可由用户申请使用的资源，实现"存储消费"机制，通过存储插件，PV支持使用多种网络存储等多种后端存储系统，例如，NFS、CephFS、RBD。PV是集群级别的资源，不属于任何名称空间，用户对PV资源的使用需要通过PersistentVolumeClaim(PVC)提供的使用申请来完成绑定，PVC是PV资源的消费者，它向PV申请特定大小的空间及访问模式(rw或ro)从而创建出PVC存储卷。然后再由Pod资源通过PersistentVolumeClaim存储卷关联使用。
PersistentVolumeClaim，PVC是存储卷类型的资源，它通过申请占用某个PersistentVolume而创建，它与PV是一对一的关系，用户无须关心其底层实现细节，申请时，用户只需要指定目标空间的大小，访问模式，PV标签选择器和StorageClass等相关信息即可。
PresistentVolume Spec支持如下几个通用字段，用于定义PV的容量，访问模式和回收策。
1.Capacity: PV的容量
2.volumeMode: 卷类型，用于指定此卷可被用作文件系统还是裸格式的块设备，默认为Filesystem。
3.accessMode: PV的访问模式参考官方
1.ReadWriteOnce: 仅可被单个节点读写挂载；命令行中简写RWO。
2.ReadOnlyMany: 仅可被多个节点同时只读挂在；命令行简写ROX。
3.ReadyWriteMany: 可被多个节点同时读写挂载；命令行中简写RWX。
4.persistentVolumeReclaimPolicy: PV空间的处理机制，可用类型为Retain(默认)、Recycle或Delete。
1.Retain: 保持不动，由管理员手动回收。
2.Recycle: 空间回收，即删除存储卷下的所有文件(包括子目录和隐藏文件rm -rf /thevolume/*)，目前仅NFS和hostpath支持此功能。
3.Delete: 删除存储卷，诸如 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 或 OpenStack Cinder 卷这类关联存储资产也被删除。
5.storageClassName: 当前PV所属的StorageClass的名称，默认为空，即不属于任何StorageClass。
6.mountOptions: 挂载选项组成的列表，如ro，soft和hard等。
[root@kn-server-master01-13 pv]# cat hostpath-pv.yaml apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: pv-volume-001 spec: storageClassName: "host-storage" 资源类型的标识 persistentVolumeReclaimPolicy: "Retain" 回收策略默认为Retain capacity: 定义空间 storage: 1Gi 定义空间大小 accessModes: 访问模式 - ReadWriteOnce 访问模式为仅被单个节点读写挂载，单路读写 hostPath: 临时存储在哪个地方 path: "/mnt/data" [root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl get pv NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE pv-volume-001 1Gi RWO Retain Available host-storage 4m36s
[root@kn-server-master01-13 pv]# cat nfs-pv.yaml apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: nfs-pv labels: 标签 release: nfs-redis spec: storageClassName: "nfs-storage" 资源类型表示 persistentVolumeReclaimPolicy: "Recycle" 回收策略为Recycle相当rm -rf / capacity: storage: 0.5Gi accessModes: - ReadWriteMany nfs: server: 10.0.0.15 path: /data/redis [root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl get pv NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE nfs-pv 512Mi RWX Recycle Available nfs-storage 62m pv-volume-001 1Gi RWO Retain Bound default/001-pvc host-storage 160m
PersistentVolumeClaim，PVC是存储卷类型的资源，它通过申请占用某个PersistentVolume而创建，它与PV是一对一的关系，用户无须关心其底层实现细节， 申请时，用户只需要指定目标空间的大小，访问模式，PV标签选择器和StorageClass等相关信息即可。
PVC的Spec字段可嵌套字段如下，
accessMode: 当前PVC的访问模式，其可用模式与PV相同。
resource当前PVC存储卷需要占用的资源的最大和最小值。
selector绑定时对PV应用的标签选择器，matchlabels或者匹配表达式matchEx-pressions用于挑选要绑定的PV，如果同时指定来两种挑选机制，则必须同时满足两种选择机制的PV才能被选出。
storageClassName: 所依赖的存储卷的名称。
volumeName: 用于直接制定要绑定的PV的卷名。
[root@kn-server-master01-13 pv]# cat hostpath-pvc.yaml apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: 001-pvc spec: storageClassName: "host-storage" 和PV的storageclassname须一致，否则无法识别。 accessModes: - ReadWriteOnce resources: pvc的资源限定仅指其空间大小。 requests: storage: 0.9Gi 大小为0.9Gi； [root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl apply -f hostpath-pvc.yaml Available: 可用状态的自由资源，尚未被绑定PVC。 Bound: 已经绑定至某个PVC。 Released: 绑定的PVC已经被删除，但资源尚被集群回收。 Failed: 因自动回收资源失败而处于的故障状态。 [root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl get pv pv-volume-001 NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE pv-volume-001 1Gi RWO Retain Bound default/001-pvc host-storage 33m [root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl describe pv pv-volume-001 Name: pv-volume-001 Labels: <none> Annotations: pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes Finalizers: [kubernetes.io/pv-protection] StorageClass: host-storage Status: Bound Claim: default/001-pvc Reclaim Policy: Retain Access Modes: RWO VolumeMode: Filesystem Capacity: 1Gi Node Affinity: <none> Message: Source: Type: HostPath (bare host directory volume) Path: /mnt/data HostPathType: Events: <none> [root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl describe pvc 001-pvc Name: 001-pvc Namespace: default StorageClass: host-storage Status: Bound 已绑定 Volume: pv-volume-001 Labels: <none> Annotations: pv.kubernetes.io/bind-completed: yes pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes Finalizers: [kubernetes.io/pvc-protection] Capacity: 1Gi Access Modes: RWO VolumeMode: Filesystem Used By: <none> Events: <none>
NFS即是网络文件系统，它是一种分布式文件系统协议，kubernetes中的NFS存储卷用于将某些事先存在的NFS服务器导出(export)的存储空间挂载到Pod中以供容器使用，与临时存储不同的是，NFS存储卷在Pod对象终止后仅仅是被卸载而非删除，NFS是文件系统级共享服务，它支持同时存在多路挂载，定义NFS存储卷时，常用如下字段。
server nfs服务器的地址或者主机名，必须字段。
pathnfs服务器导出(共享)的文件系统路径，必须字段。
readOnly是否以只读方式挂载，默认为false。
生产环境建议使用Ceph、azureDisk等公有云存储。
[root@kn-server-node02-15 ~]# yum install nfs-utils -y [root@kn-server-node02-15 ~]# cat /etc/exports /nfs/data5/ 10.0.0.0/24(rw,no_root_squash) /data/redis 10.0.0.0/24 10.0.0.0/24 pod访问nfs服务会将源IP修改为节点IP，允许所有节点访问NFS服务 (ro,no_root_squash)访问NFS-SERVER共享目录的用户如果是root，它对共享目录有root权限 准备数据共享目录 [root@kn-server-node02-15 ~]# mkdir /data/redis -p [root@kn-server-node02-15 ~]# systemctl enable nfs-server Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service to /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service. 服务端配置 各个工作节点安装nfs-utils ubuntu安装: sudo apt-get install nfs-common 。 centos安装nfs-utils [root@kn-server-master01-13 pv]# showmount -e 10.0.0.15 Export list for 10.0.0.15: /data/redis 10.0.0.0/24 master节点和node节点都需要安装 [root@kn-server-node01-14 ~]# showmount -e 10.0.0.15 Export list for 10.0.0.15: /data/redis 10.0.0.0/24
[root@kn-server-master01-13 pv]# cat nfs-pvc.yaml apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: nfs-pvc labels: 首先标签须匹配，不然无法匹配，也可以称为强行绑定。 release: nfs-redis spec: storageClassName: "nfs-storage" 须同属一个 accessModes: - ReadWriteMany resources: requests: storage: 0.5Gi 指定大小。 [root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl apply -f nfs-pvc.yaml persistentvolumeclaim/nfs-pvc created 显示已为绑定状态。 [root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl get pv,pvc NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE persistentvolume/nfs-pv 512Mi RWX Recycle Bound default/nfs-pvc nfs-storage 78m persistentvolume/pv-volume-001 1Gi RWO Retain Bound default/001-pvc host-storage 175m NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE persistentvolumeclaim/001-pvc Bound pv-volume-001 1Gi RWO host-storage 143m persistentvolumeclaim/nfs-pvc Bound nfs-pv 512Mi RWX nfs-storage 6s 通过describe来查看 [root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl describe pv nfs-pv Name: nfs-pv Labels: release=nfs-redis 所属标签 Annotations: pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes Finalizers: [kubernetes.io/pv-protection] StorageClass: nfs-storage storageclass名称 Status: Bound 绑定状态 Claim: default/nfs-pvc 名称空间 Reclaim Policy: Recycle 回收策略 Access Modes: RWX 访问模式 VolumeMode: Filesystem Capacity: 512Mi 大小 Node Affinity: <none> Message: Source: Type: NFS (an NFS mount that lasts the lifetime of a pod) Server: 10.0.0.15 来自那个nfs服务器 Path: /data/redis 共享的数据目录 ReadOnly: false Events: <none>
[root@kn-server-master01-13 pv]# cat pod-redis.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: redis spec: containers: - name: redis image: redis volumeMounts: - name: redis-data mountPath: /data volumes: - name: redis-data persistentVolumeClaim: claimName: nfs-pvc [root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl describe pods redis Containers: redis: Container ID: docker://d82061a1a86f56432e9956fc46bc810e577a0d89b91894e266e883bef68f5d9d Image: redis Image ID: docker-pullable://redis@sha256:db485f2e245b5b3329fdc7eff4eb00f913e09d8feb9ca720788059fdc2ed8339 Port: <none> Host Port: <none> State: Running Started: Sun, 27 Nov 2022 21:57:34 +0800 Ready: True Restart Count: 0 Environment: <none> Mounts: /data from redis-data (rw) 已经挂载 [root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl describe pvc nfs-pvc Name: nfs-pvc Namespace: default StorageClass: nfs-storage Status: Bound Volume: nfs-pv Labels: release=nfs-redis Annotations: pv.kubernetes.io/bind-completed: yes pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes Finalizers: [kubernetes.io/pvc-protection] Capacity: 512Mi Access Modes: RWX VolumeMode: Filesystem Used By: redis 这里可以看到是redis这个Pod正在使用这个PVC Events: <none>
[root@kn-server-master01-13 pv]# redis-cli -h 192.168.1.86 192.168.1.86:6379> set key haitang OK 192.168.1.86:6379> get key "haitang" 192.168.1.86:6379> bgsave Background saving started 192.168.1.86:6379> exit 可以看到数据是写到nfs-server了 [root@kn-server-node02-15 redis]# ll 总用量 4 -rw-r--r-- 1 polkitd input 110 11月 27 22:14 dump.rdb 删除Pod后，数据是不会丢失的。 [root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl delete pods redis pod "redis" deleted 数据是还在的。 [root@kn-server-node02-15 redis]# ll 总用量 4 -rw-r--r-- 1 polkitd input 110 11月 27 22:20 dump.rdb
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