一、PV、PVC简介

二、PV、PVC关系

三、创建静态PV

1.配置nfs存储

2.定义PV

3.定义PVC

4.测试访问

四、搭建 StorageClass + nfs-client-provisioner ，实现 NFS 的动态 PV 创建

1. 配置nfs服务

2.创建 Service Account

3.使用 Deployment 来创建 NFS Provisioner

3.1由于 1.20 版本启用了 selfLink，所以 k8s 1.20+ 版本通过 nfs provisioner 动态生成pv会报错，解决方法如下

3.2创建 NFS Provisioner

4.创建 StorageClass

5.创建 PVC 和 Pod 测试

一、PV、PVC简介

PV 全称叫做 Persistent Volume，持久化存储卷。K8S在指定存储设备空间中逻辑划分创建的可持久化的存储资源对象。

PVC 的全称是 Persistent Volume Claim，是持久化存储的请求。是对PV资源对象的请求和绑定，也是Pod能挂载使用的一种存储卷类型。

PV是集群中的资源。 PVC是对这些资源的请求，也是对资源的索引检查。

二、PV、PVC关系

PV和PVC之间的相互作用遵循生命周期：

Provisioning（配置）---> Binding（绑定）---> Using（使用）---> Releasing（释放） ---> Recycling（回收）

Provisioning，即 PV 的创建，可以直接创建 PV（静态方式），也可以使用 StorageClass 动态创建
Binding，将 PV 分配给 PVC
Using，Pod 通过 PVC 使用该 Volume，并可以通过准入控制StorageProtection（1.9及以前版本为PVCProtection）阻止删除正在使用的 PVC
Releasing，Pod 释放 Volume 并删除 PVC
Reclaiming，回收 PV，可以保留 PV 以便下次使用，也可以直接从云存储中删除

根据5个阶段，PV的状态有以下4种：

Available（可用）：表示可用状态，还未被任何 PVC 绑定
Bound（已绑定）：表示 PV 已经绑定到 PVC
Released（已释放）：表示 PVC 被删掉，但是资源尚未被集群回收
Failed（失败）：表示该 PV 的自动回收失败

PV从创建到销毁的具体流程：

一个PV创建完后状态会变成Available，等待被PVC绑定。
一旦被PVC邦定，PV的状态会变成Bound，就可以被定义了相应PVC的Pod使用。
Pod使用完后会释放PV，PV的状态变成Released。
变成Released的PV会根据定义的回收策略做相应的回收工作。有三种回收策略，Retain、Delete和Recycle。

PV回收策略：

Retain(保留)：当用户删除与之绑定的PVC时候，这个PV被标记为released（PVC与PV解绑但还没有执行回收策略）且之前的数据依然保存在该PV上，但是该PV不可用，需要手动来处理这些数据并删除该PV。
Delete(删除)：删除与PV相连的后端存储资源。对于动态配置的PV来说，默认回收策略为Delete。表示当用户删除对应的PVC时，动态配置的volume将被自动删除。（只有 AWS EBS, GCE PD, Azure Disk 和 Cinder 支持）
Recycle(回收)：如果用户删除PVC，则删除卷上的数据，卷不会删除。（只有 NFS 和 HostPath 支持）

三、创建静态PV

创建使用静态PV

准备好存储设备和共享目录
手动创建PV资源，配置存储卷类型访问模式（RWO RWX ROX RWOP）存储空间大小回收策略（Retain Recycle Delete）等
创建PVC资源，配置请求PV资源的访问模式（必要条件，必须是PV能支持的访问模式）存储空间大小（默认就近选择大于等于指定大小的PV）来绑定PV
创建Pod和Pod控制器资源挂载PVC存储卷，配置存储卷类型为 persistentVolumeClaim ，并在容器配置中定义存储卷挂载点目录

1.配置nfs存储

mkdir /data/v{1..5}

vim /etc/exports
/data/v1 192.168.88.0/24(rw,no_root_squash,sync)
/data/v2 192.168.88.0/24(rw,no_root_squash,sync)
/data/v3 192.168.88.0/24(rw,no_root_squash,sync)
/data/v4 192.168.88.0/24(rw,no_root_squash,sync)
/data/v5 192.168.88.0/24(rw,no_root_squash,sync)

exportfs -arv

showmount -e

2.定义PV

vim pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:        #由于 PV 是集群级别的资源，即 PV 可以跨 namespace 使用，所以 PV 的 metadata 中不用配置 namespace
  name: pv01
  labels:
    name: pv01
spec:
  nfs:                        #定义存储类型
    path: /data/v1            #定义挂载卷路径
    server: 192.168.88.60     #定义服务器名称或地址
  accessModes:                #定义访问模型
  - ReadWriteOnce
  - ReadWriteMany
  capacity:                   #定义存储能力，一般用于设置存储空间
    storage: 1Gi              #指定大小
  storageClassName: slow      #自定义存储类名称，此配置用于绑定具有相同类别的PVC和PV
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain  #回收策略（Retain/Delete/Recycle）
--- 
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv02
  labels:
    name: pv02
spec:
  nfs:
    path: /data/v2
    server: 192.168.88.60
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  capacity:
    storage: 2Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv03
  labels:
    name: pv03
spec:
  nfs:
    path: /data/v3
    server: 192.168.88.60
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  - ReadWriteMany
  capacity:
    storage: 2Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv04
  labels:
    name: pv04
spec:
  nfs:
    path: /data/v4
    server: 192.168.88.60
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  - ReadWriteMany
  capacity:
    storage: 4Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv05
  labels:
    name: pv05
spec:
  nfs:
    path: /data/v5
    server: 192.168.88.60
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  - ReadWriteMany
  capacity:
    storage: 5Gi

kubectl apply -f pv.yaml

3.定义PVC

定义了pvc的访问模式为多路读写，该访问模式必须在前面pv定义的访问模式之中。定义PVC申请的大小为2Gi，此时PVC会自动去匹配多路读写且大小为2Gi的PV，匹配成功获取PVC的状态即为Bound

vim pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim   #定义类型为pvc
metadata:
  name: mypvc-a
  namespace: default
spec:
  accessModes:                #定义pvc的访问模式
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi            #定义请求pv的大小
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-vol-pvc
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: nginx:1.14
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumes:
  - name: html
    persistentVolumeClaim:    #定义挂载的pvc详细信息
      claimName: mypvc-a      #挂载pvc的名称

kubectl apply -f pvc.yaml

4.测试访问

在存储服务器上创建index.html，并写入数据，通过访问Pod进行查看，可以获取到相应的页面。
cd /data/v3/
echo "welcome to use pv3" > index.html

kubectl get pods -o wide

curl  10.244.1.37
welcome to use pv3

四、搭建 StorageClass + nfs-client-provisioner ，实现 NFS 的动态 PV 创建

Kubernetes 本身支持的动态 PV 创建不包括 NFS，所以需要使用外部存储卷插件分配PV。详见：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/storage-classes/

卷插件称为 Provisioner（存储分配器），NFS 使用的是 nfs-client，这个外部卷插件会使用已经配置好的 NFS 服务器自动创建 PV。
Provisioner：用于指定 Volume 插件的类型，包括内置插件（如 kubernetes.io/aws-ebs）和外部插件（如 external-storage 提供的 ceph.com/cephfs）。

创建使用动态PV

准备好存储设备和共享目录
如果是外置存储卷插件，需要先创建serviceaccount账户（Pod使用的账户）和做RBAC授权（创建角色授予相关资源对象的操作权限，再将账户和角色进行绑定），使serviceaccount账户具有对PV PVC StorageClass等资源的操作权限
创建外置存储卷插件provisioner的Pod，配置中使用serviceaccount账户作为Pod的用户，并设置相关环境变量参数
创建StorageClass（SC）资源，配置中引用存储卷插件的插件（PROVISIONER_NAME）
创建PVC资源，配置中设置 StorageClass资源名称访问模式存储空间大小。创建PVC资源会自动创建相关的PV资源。
创建Pod资源挂载PVC存储卷，配置存储卷类型为 persistentVolumeClaim ，并在容器配置中定义存储卷挂载点目录