kubernetes 存储卷

前言

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 PersistentVolume（pv）和PersistentVolumeClaim（pvc）是k8s提供的两种API资源，用于抽象存储细节。管理员关注于如何通过pv提供存储功能而无需关注用户如何使用，同样的用户只需要挂载pvc到容器中而不需要关注存储卷采用何种技术实现。 pvc和pv的关系与pod和node关系类似，前者消耗后者的资源。pvc可以向pv申请指定大小的存储资源并设置访问模式。

pv pvc相关知识

生命周期

pv和pvc遵循以下生命周期：

1.供应准备。管理员在集群中创建多个pv供用户使用。　
2.绑定。用户创建pvc并指定需要的资源和访问模式。在找到可用pv之前，pvc会保持未绑定状态。　
3.使用。用户可在pod中像volume一样使用pvc。　
4.释放。用户删除pvc来回收存储资源，pv将变成“released”状态。由于还保留着之前的数据，这些数据需要根据不同的策略来处理，否则这些存储资源无法被其他pvc使用。　
5.回收。pv可以设置三种回收策略：保留（Retain），回收（Recycle）和删除（Delete）。　　　
保留策略允许人工处理保留的数据。　　　
删除策略将删除pv和外部关联的存储资源，需要插件支持。　　　
回收策略将执行清除操作，之后可以被新的pvc使用，需要插件支持。

pv属性

pv拥有以下属性：　　

容量，目前仅支持存储大小，未来可能支持IOPS和吞吐量等。　　
访问模式，ReadWriteOnce：单个节点读写。ReadOnlyMany：多节点只读。ReadWriteMany：多节点读写。挂载时只能使用一种模式。　　
回收策略，目前NFS和HostPath支持回收。 AWS、EBS、GCE、PD和Cinder支持删除。　　
阶段，分为Available（未绑定pvc）、Bound（已绑定）、Released（pvc已删除但资源未回收）、Failed（自动回收失败）

pvc属性

访问模式，与pv的语义相同。在请求资源时使用特定模式。
资源，申请的存储资源数量

pv类型

emptyDir
hostPath
gcePersistentDisk
awsElasticBlockStore
nfs
iscsi
flocker
glusterfs
rbd
cephfs
gitRepo
secret
persistentVolumeClaim
downwardAPI
azureFileVolume
................
........(以下省略)

目前常用Volume 类型

emptyDir

如果 Pod 设置了 emptyDir 类型 Volume， Pod 被分配到 Node 上时候，会创建emptyDir，只要 Pod 运行在 Node 上， emptyDir 都会存在（容器挂掉不会导致emptyDir 丢失数据），但是如果 Pod 从 Node 上被删除（ Pod 被删除，或者 Pod 发生迁移）， emptyDir 也会被删除，并且永久丢失。

hostPath

hostPath 允许挂载 Node 上的文件系统到 Pod 里面去。如果 Pod 需要使用 Node 上的文件，可以使用 hostPath

NFS

NFS 是 Network File Syste

m 的缩写，即网络文件系统。 Kubernetes 中通过简单地配置就可以挂载 NFS 到 Pod 中，而 NFS 中的数据是可以永久保存的，同时 NFS 支持同时写操作。

gcePersistentDisk

gcePersistentDisk 可以挂载 GCE 上的永久磁盘到容器，需要 Kubernetes 运行在 GCE的 VM 中

awsElasticBlockStore

awsElasticBlockStore 可以挂载 AWS 上的 EBS 盘到容器，需要 Kubernetes 运行在AWS 的 EC2 上。

gitRepo

gitRepo volume 将 git 代码下拉到指定的容器路径中

Projected Volume

Projected volume 将多个 Volume 源映射到同一个目录中，支持 secret、 downwardAPI和 configMap

简单示例

emptyDir (节点级存储，生命周期与pod相同)

pod中有两个container挂载同一个emptyDir，nginx提供web服务，busybox则循环向挂载目录下的index.html文件写入数据

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-demo
  namespace: default
  labels:
    app: myapp
    tier: frontend
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: ikubernetes/myapp:v1
    ports:
    - name: myapp
      containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html
  - name: busybox
    image: busybox:latest
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /data
    command:
    - "/bin/sh"
    - "-c"
    - "while true; do echo $(date) >> /data/index.html; sleep 2; done"
  volumes:
  - name: html
    emptyDir: {}

pod-vol-demo.yaml