k8s-----存储卷(数据卷)

news2025/1/8 3:33:19

容器内的目录和宿主机的目录进行挂载。
容器的生命状态是短站的，delete删除，k8s用控制创建的pod，delete相当于重启，容器的状态也会回复到初始状态。
一旦回到初始状态，所有的后天编辑的文件都会消失。
容器和节点之间创建一个可以持久化保存容器内文件的存储卷。即使容器被销毁，删除，重启，节点上的存储卷的数据依然存在，后续也可以进行继续使用。可以继续将容器内目录和宿主机挂载，保存的数据继续使用。

存储卷的方式

  1. emptyDir  容器内

  2. hostPath  本地本地

  3. NFS         远程

emptyDir

容器内部共享储存卷，k8s系统中，是一个pod当中的多个容器共享一个存储卷目录。
emptvDir卷可以是pod当中容器在这个存储卷上读取和写入
emptyDir是不能挂载到节点的。随着pod的生命周期结束，emptvDir也会结束，数据也不会保留
容器内部共享。

实验

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx2
  name: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx2
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx
        volumeMounts:
        - name: html
          mountPath: /usr/share/nginx/html
#第一个个name,存储的名称，可以自定义，mountPath,定义容器内的挂载目录点，和节点或者
      - image: nginx:1.22
        name: nginx2
        volumeMounts:
        - name: html
          mountPath: /data
#引用上一个挂载的名称，表示我将和/usr/share/nginx/html/这个目录挂载，由data目录和它挂载
        command: ["/bin/bash","-c","while true; do echo  $(date) >> /data/index.html; sleep 2; done"]
      volumes:
      - name: html
        emptyDir: {}

进入指定容器内查看挂载的文件

kubectl exec -it nginx2-96b45c96c-jvvg9 -c nginx2 bash

hostPath

 将容器内的挂载点，和节点上的目录进行挂载，hostPath可以实现数据的持久。node节点被销毁，数据也会丢失。

实验

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx2
  name: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx2
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx
        volumeMounts:
        - name: html
          mountPath: /usr/share/nginx/html
#第一个个name,存储的名称，可以自定义，mountPath,定义容器内的挂载目录点，和节点或者
      - image: nginx:1.22
        name: nginx2
        volumeMounts:
        - name: html
          mountPath: /data
#引用上一个挂载的名称，表示我将和/usr/share/nginx/html/这个目录挂载，由data目录和它挂载
        command: ["/bin/bash","-c","while true; do echo  $(date) >> /data/index.html; sleep 2; done"]
      volumes:
      - name: html
        hostPath:
          path: /opt/test
          type: DirectoryOrCreate

NFS

所有pod内的目录都和节点上的nfs共享目录形成数据卷。所有的数据文件都保存在共享目录当中。集中方便管理。

nfs共享的工作流程图：

实验

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx2
  name: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx2
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx
        volumeMounts:
        - name: html
          mountPath: /usr/share/nginx/html
#第一个个name,存储的名称，可以自定义，mountPath,定义容器内的挂载目录点，和节点或者
      - image: nginx:1.22
        name: nginx2
        volumeMounts:
        - name: html
          mountPath: /data
#引用上一个挂载的名称，表示我将和/usr/share/nginx/html/这个目录挂载，由data目录和它挂载
        command: ["/bin/bash","-c","while true; do echo  $(date) >> /data/index.html; sleep 2; done"]
      volumes:
      - name: html
        nfs:
          path: /data/volumes
          server: 192.168.10.40
#这里的server可以是IP地址和主机名（需要做映射）

PVC和pv静态

pv：全称：persistent Volume 持久化存储卷，描述和定义一个存储卷，pv是由运维人员来定的。
pvc：全称：persist Volume Claim 持久化储存的请求。pvc实际上用来描述或者声明我希望使用声明什么样的pv来进行储存
pvc-pv是一一对应的关系（描述，储存（大小））
pvc-pv都是虚拟化的概念，是k8s的抽象的虚拟的储存资源。
pvc---pv-----nfs

pv是集群当中的储存资源，pvc来请求存储资源，也是对储存资源的一个检索（检查索引），选择一个最合适的pv来存储资源。

pvc--pv是由生命周期管理的：

Provisioning（配置）--------pvc请求request----------检索（找一个合适的pv）-----------------pvc和pv（binding绑定）-----------使用-----------pod被删除-------------pv的releasing（释放）------------recycling（回收）

配置：静态，动态
绑定：就是把pv分配给pvc
使用：就是pod通过pvc使用储存资源
释放：pod解除volume的关系，删除pvc
回收：保留pv，让下一个pvc使用。

pv的四种状态：

状态文字描述表示
Avialable可以没有任何pvc绑定
Bound绑定pv已经绑定了pvc，绑定即使用
released释放pvc已经被删除了，但是pv的存储资源还没有被集群回收
Failed资源回收失败pv为不可用状态

pv的三种类型

类型缩写说明
ReadWriteOnceRWO储存pv可读可写，但只能被单个pod挂载。
ReadOnlyManyROX储存的pv可以以只读的方式被多个pod挂载
ReadWriteManyRWX储存可以支持读写的方式被多个pod共享

        hostPath 支持ReadWriteOnce的方式
        nfs可支持以上三种方式

        有ISCSI不支持ReadOnlyMany方式

iscsiadm -m session -P 3

iscsiadm 查看服务器是否有iscsi设备
-m session 指定操作的会话模块，管理iscsi的会话
-P 3 显示详细信息的级别。级别是3 共0-3

集群回收pv资源的方式：

类型文字描述说明
Retain（默认）保留pod和挂载点的数据不会被删除
Recycle回收pv上的数据被删除，挂载点的数据也被删除
Delete淡出

解绑时，自动删除PV上的数据。(本地硬盘不能使用，AWS,EBS GCE) 支持动态卷的可以使用，pv不再可用 (云平台自己处理）。

补充：当pod运行之后通过pvc请求到了pv，除非pod被销毁，否则无法删除pvc

实验

master01 192.168.10.10

node01     192.168.10.20

node02     192.168.10.30

nfs4           192.168.10.40

nfs4 ---192.168.10.40

mkdir v{1,2,3,4,5}
vim /etc/exports
/data/v1 20.0.0.0/24(rw,no_root_squash)
/data/v2 20.0.0.0/24(rw,no_root_squash)
/data/v3 20.0.0.0/24(rw,no_root_squash)
/data/v4 20.0.0.0/24(rw,no_root_squash)
/data/v5 20.0.0.0/24(rw,no_root_squash)
exportfs -arv
#发布出去
showmount -e 192.168.10.40
#在每个节点上查看

master01主节点上创建PV.yaml文件

vim pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
#PersistentVolume就是PV但是yaml文件中要用全称
metadata:
  name: pv001
  labels:
    name: pv001
spec:
#设定pv的参数
  nfs:
    path: /data/v1
#定义pv的挂载位置
    server: 192.168.10.40
#声明pv来自哪个IP地址
  accessModes: ["ReadWriteMany", "ReadWriteOnce"]
#ReadWriteMany表示支持多个pod挂载
#ReadWriteOnly表示只支持单个pod挂载
#支持多种挂载方式
  capacity:
    storage: 1Gi
#定义pv的大小

---

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv002
  labels:
    name: pv002
spec:
  nfs:
    path: /data/v2
    server: 192.168.10.40
  accessModes: ["ReadWriteOnce","ReadOnlyMany"]
  capacity:
    storage: 2Gi

---

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv003
  labels:
    name: pv003
spec:
  nfs:
    path: /data/v3
    server: 192.168.10.40
  accessModes: ["ReadWriteOnce","ReadWriteMany","ReadOnlyMany"]
  capacity:
    storage: 2Gi

---

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv004
  labels:
    name: pv004
spec:
  nfs:
    path: /data/v4
    server: 192.168.10.40
  accessModes: ["ReadWriteMany","ReadOnlyMany"]
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
  capacity:
    storage: 3Gi

---

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv005
  labels:
    name: pv005
spec:
  nfs:
    path: /data/v5
    server: 192.168.10.40
  accessModes: ["ReadOnlyMany"]
  capacity:
    storage: 5Gi

执行

kubectl apply -f pv.yaml
#创建PV
kubectl get pv
#查看PV状态

master01定义一个请求向PV发起请求

vim pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mypvc
spec:
  accessModes: ["ReadWriteMany"]
#pvc期望请求的pv的读写挂载类型是什么
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi
#pvc期望请求pv的储存大小是2G
#期望的pv类型：ReadWriteMany 大小2G

---

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx2
  name: nginx2
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx2
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx
        volumeMounts:
        - name: html
          mountPath: /usr/share/nginx/html
      volumes:
      - name: html
        persistentVolumeClaim:
          claimName: mypvc
#定义pvc的名称.由mypc获取PV

执行

 
kubectl get pv
#查看PV状态
表示请求成功
 
到k8s
kubectl get pv
cd v3
echo 123 > index.html
 
回到master01主机
kubectl get pod -o wide
curl nginx副本IP测试
彻底的删除
删除pod
kubectl delete deployments.apps nginx2
kubectl delete deployments.apps nginx1

删除（pod存在，无发删除）
kubectl delete pvc mypvc

去k8s4查看共享文件是否存在
在Retain下，让pvc的状态由released手动转为Available（可用）
kubectl edit pv pv004

修改策略Recycle，让pv的状态released自动转变为Available（可用）

vim pv.yaml

persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle

PVC发起请求选择使用哪个PV的存储

PV通过挂载的方式和物理存储做映射

最终由物理设备提供存储卷

若是Recycle回收策略


总结：

存储卷的三种模式：

  1. emptvDir: 容器内存储卷，随着pod被销毁，也会被销毁，数据不保留
  2. hostPath: 节点目录的存储卷，可以实现持久化存储。数据在每个节点上都有
  3. nfs：共享目录储存卷，可以实现持久化，数据集中在一个目录，方便管理

pv和pvc

  1. pvc请求-------------》pv的存储资源--------》nfs硬盘空间
  2. nfs支持pvc的所有挂载方式和读写模式
  3. hostPath仅支持ReadWriteOnce 方式
  4. pvc是以检索的方式找到匹配的pv资源

检索：挂载方式和读写模式  和  pv提供检索资源的大小
谁适合就用谁

资源回收方式：

  1. 保留：默认方式
  2. 回收：自动回收，节点上的数据将会被删除
  3. 删除： pv会变成failed模式，不可用，数据也会被删除。

PVC和PV之间静态请求。一旦成百个PVC负载能力将会下降，这就需要使用动态PVC

静态比较麻烦，自动的匹配pv资源

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