k8s之共享存储概述以及演示

共享存储机制

k8s对有状态的容器应用或者需要对数据进行持久化的应用，在之前的篇章说过，可以将容器内的目录挂载到宿主机的容器目录或者emptyDir临时存储卷。

另外，k8s还开放了两个资源，分别是PersistentVolume(PV)和PersistentVolumeClaim(PVC)，

这两个资源对象可允许k8s使用外部的存储设备。

比如在生产环境中有一个专门的文件服务器，那么就可以使用PV对文件服务器的资源进行定义，比如总共有多少容量等，然后用PVC对PV资源进行申请，申请多少容量，然后再容器里引用PVC即可。

PV是对底层网络共享存储的抽象，将共享存储定义为一种“资源”，比如Node也是容器应用可以消费的资源。PV由管理员创建和配置，与共享存储的具体实现直接相关。

PVC则是用户对存储资源的一个“申请”，就像Pod消费Node资源一样，PVC能够消费PV资源。PVC可以申请特定的存储空间和访问模式。

StorageClass，用于标记存储资源的特性和性能，管理员可以将存储资源定义为某种类别，正如存储设备对于自身的配置描述（Profile）。

根据StorageClass的描述可以直观的得知各种存储资源的特性，就可以根据应用对存储资源的需求去申请存储资源了。存储卷可以按需创建。

容器存储接口Container Storage Interface（CSI）机制，目标是在kubernetes与外部存储系统之前建立一套标准的存储管理接口，通过该接口为容器提供存储服务。

使用案例

在案例中，定义一个PV，申请对宿主机的资源使用，定义一个PVC，申请对PV资源的使用。然后再Pod中挂载PVC。

PV

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv
  namespace: pv
  labels:
    name: pv
spec:
  capacity:
    storage: 2Gi
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
  hostPath:
    path: /usr/soft/k8s/yaml/pv/storage

　　

申请宿主机2G的存储。

创建：

kubectl create -f pv.yaml

　　

创建后查看：

PVC

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc
  namespace: pv
  labels:
    name: pvc
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
  selector:
    matchLabels:
      name: pv

　　

此PVC申请对上述PV的使用，申请1G存储。创建：

kubectl create -f pvc.yaml

　　

创建后查看：

创建Pod使用PVC

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  namespace: pv
  labels:
    name: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    volumeMounts:
    - name: pv
      mountPath: /pvc
      readOnly: false
    ports:
    - containerPort: 80
  volumes:
  - name: pv
    persistentVolumeClaim:
      claimName: pvc

　　

使用volumes挂载pvc，挂载到容器的pvc目录。

验证

创建容器后，进入容器，在容器目录pvc添加文件，看对应的PersistemVolume中的路径是否有相应的文件。

在pvc目录创建test.txt文件

获取pod运行在哪个节点

去节点相应目录查看

可以看到，相应的节点目录是存在容器中创建的文件的。同理，如果在节点目录添加文件，那么容器中的挂载目录也会有相应的文件。

结尾

上述就是PV和PVC的简单使用，更详细的介绍在下一篇文章中。

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