存储卷基础

层级关系

从概念上讲，存储卷是可供Pod中的所有容器访问的目录

Pod规范中声明的存储卷来源决定了目录的创建方式、使用的存储介质以及目录的初始内容
- 存储卷插件（存储驱动）决定了支持的后端存储介质或存储服务，例如hostPath插件使用宿主机文件系统，而nfs插件则对接指定的NFS存储服务等
- kubelet内置支持多种存储卷插件
Pod在规范中需要指定其包含的卷以及这些卷在容器中的挂载路径
存储卷对象并非Kubernetes系统一等公民，它定义在Pod上，因而卷本身的生命周期同Pod一样
删除pod 卷也就删除了(卷的定义删除但是后端存储的实际数据不会被删除例如nfs)
- 后端的存储及相关数据的生命周期通常要取决于存储介质

存储卷类型和相应的插件

In-Tree存储卷插件 (内置)

kubectl explain pods.spec.volumes

一临时存储卷 emptyDir

删除pod就没有了主要是提供缓存或者数据交换

二节点本地存储卷

临时需要的场景 (只能在节点上持久)

hostPath
- pod删除了但是数据不会删除
- 节点没了数据也没了 pod调度到其他节点的话数据就找不到了
local (可以支持pv pvc)
pod重新调度在其他节点时数据也会失效

三网络存储卷(持久化存储)的类型

1 文件系统类型

NFS
GlusterFS
CephFS和Cinder

2 块设备类型

iSCSI
FC
RBD(ceph image 存储)
vSphereVolume

3 存储平台类型

Quobyte
PortworxVolume
StorageOS
ScaleIO

4 云存储类型

awsElasticBlockStore
gcePersistentDisk
azureDisk和azureFile

四特殊存储卷

Secret
ConfigMap
DownwardAPI pod外部的信息注入到pod中
Projected

五扩展接口

CSI 当前推荐使用的方式

可以结合NFS使用

FlexVolume(弃用了)

Out-of-Tree存储卷插件 (外置)

经由CSI或FlexVolume接口扩展出的存储系统称为Out-of-Tree类的存储插件
公有云服务商提供的存储服务

存储卷资源规范

定义存储卷

存储卷对象并非Kubernetes系统一等公民，它需要定义在Pod上
卷本身的生命周期同Pod，但其后端的存储及相关数据的生命周期通常要取决于存储介质

存储卷的配置由两部分组成

通过.spec.volumes字段定义在Pod之上的存储卷列表
- 它经由特定的存储卷插件并结合特定的存储供给方的访问接口进行定义
嵌套定义在容器的volumeMounts字段上的存储卷挂载列表
- 它只能挂载当前Pod对象中定义的存储卷

volumes 配置规范

spec:
  volumes: 
  # 卷名称标识，仅可使用DNS标签格式的字符，在当前Pod中必须惟一；
    - name <string> 
      # 存储卷插件VOL_TYPE <Object>
      VOL_TYPE <Object> 
      # 存储卷插件及具体的目标存储供给方的相关配置；
 
  containers: 
    - name: …
      image: …
      volumeMounts: 
      - name <string>
      # 要挂载的存储卷的名称，必须匹配存储卷列表中某项的定义；
      mountPath <string>
      # 容器文件系统上的挂载点路径；
      readOnly <boolean>
      # 是否挂载为只读模式，默认为否；
      subPath <string>
      # 挂载存储卷上的一个子目录至指定的挂载点；
      subPathExpr <string>
      # 挂载由指定的模式匹配到的存储卷的文件或目录至挂载点；
      mountPropagation <string>
      # 挂载卷的传播模式；

emptyDir 临时存储卷

Pod对象上的一个临时目录
在Pod对象启动时即被创建，而在Pod对象被移除时一并被删除

适用场景:

缓存数据交互不支持持久
同一Pod内的多个容器间文件共享
作为容器数据的临时存储目录用于数据缓存系统

配置参数

medium：此目录所在的存储介质的类型，可用值为"default"或 "Memory"
sizeLimit：当前存储卷的空间限额，默认值为nil，表示不限制

样例-emptyDir 临时存储卷

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-demo
  namespace: test

spec:
  containers:
    - name: store
      image: ikubernetes/demoapp:v1.0
      volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /data1
          
    - name: read
      image: ikubernetes/demoapp:v1.0
      volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /data2
          
  volumes:
    - name: data
      emptyDir:
        medium: Memory
        sizeLimit: 16Mi

kubectl exec -ti pod-demo -n test /bin/sh

样例2-两个容器共享存储(emptyDir 临时存储卷)

# 定义重启策略
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-demo
  namespace: test

spec:
  containers:
    - name: server
      image: ikubernetes/demoapp:v1.0
      volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /sensorsdata/
          readOnly: false
    - name: client
      image: ikubernetes/admin-box:v1.2
      command: ['/bin/sh', '-c', 'sleep 9999']
      volumeMounts:
        - name: data
          mountPath: /mydata
          readOnly: true
  volumes:
    - name: data
      emptyDir:
        medium: Memory
        sizeLimit: 16Mi

进入对应的容器

kubectl exec -ti -n test -c server  pod-demo /bin/sh 

kubectl exec -ti -n test -c client  pod-demo /bin/sh

hostPath存储卷介绍

只能在节点上持久

将Pod所在节点上的文件系统的某目录用作存储卷
数据的生命周期与节点相同

适用场景

实现node节点上的持久性, 临时需要维持node上一段时间的持久性
不适用集群内的数据持久

配置参数

path：指定工作节点上的目录路径，必选字段
type：指定节点之上存储类型

查看参数

root@k8s-master01:~# kubectl explain pods.spec.volumes.hostPath
KIND:     Pod
VERSION:  v1

RESOURCE: hostPath <Object>

DESCRIPTION:
     hostPath represents a pre-existing file or directory on the host machine
     that is directly exposed to the container. This is generally used for
     system agents or other privileged things that are allowed to see the host
     machine. Most containers will NOT need this. More info:
     https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes#hostpath

     Represents a host path mapped into a pod. Host path volumes do not support
     ownership management or SELinux relabeling.

FIELDS:
   path <string> -required-
     path of the directory on the host. If the path is a symlink, it will follow
     the link to the real path. More info:
     https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes#hostpath

   type <string>
     type for HostPath Volume Defaults to "" More info:
     https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes#hostpath

样例-hostPath卷

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volumes-hostpath-demo
  labels:
    app: redis
spec:
  containers:
    - name: redis
      image: redis:alpine
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      volumeMounts:
        - mountPath: /data
          name: redisdata
  volumes:
    - name: redisdata
      hostPath:
        path: /appdatas/redis/
        type: DirectoryOrCreate

type参数解释

DirectoryOrCreate 路径如果不存在需要进行创建
Directory 必须是个路径并且存在

删除pod后主机上的/appdatas/redis/仍然还在

NFS存储卷 (外置存储)

nfs存储卷
- 将nfs服务器上导出（export）的文件系统用作存储卷
- nfs是文件系统级共享服务，它支持多路挂载请求，可由多个Pod对象同时用作存储卷后端
- 需要准备nfs server, 每个节点需要安装nfs client
配置参数
- server ：NFS服务器的IP地址或主机名，必选字段
- path ：NFS服务器导出（共享）的文件系统路径，必选字段
- readOnly ：是否以只读方式挂载，默认为false

root@k8s-master01:~/pratice# kubectl explain pods.spec.volumes.nfs
KIND:     Pod
VERSION:  v1

RESOURCE: nfs <Object>

DESCRIPTION:
     nfs represents an NFS mount on the host that shares a pod's lifetime More
     info: https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes#nfs

     Represents an NFS mount that lasts the lifetime of a pod. NFS volumes do
     not support ownership management or SELinux relabeling.

FIELDS:
   path <string> -required-
     path that is exported by the NFS server. More info:
     https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes#nfs

   readOnly     <boolean>
     readOnly here will force the NFS export to be mounted with read-only
     permissions. Defaults to false. More info:
     https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes#nfs

   server       <string> -required-
     server is the hostname or IP address of the NFS server. More info:
     https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes#nfs

样例-nfs存储卷

nfs搭建方法 juejin.cn/post/720614…

yaml示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volumes-hostpath-demo
  labels:
    app: redis

spec:
  containers:
    - name: redis
      image: redis:alpine
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      volumeMounts:
        - mountPath: /data
          name: nfsdata

  volumes:
    - name: nfsdata
      nfs:
        server: 172.30.66.169
        path: /sensors/storage
        readOnly: false

kubernetes-存储卷类型、emptyDir、hostpath、nfs配置示例

存储卷基础

存储卷类型和相应的插件

In-Tree存储卷插件 (内置)

一 临时存储卷 emptyDir

二 节点本地存储卷

三 网络存储卷(持久化存储)的类型

1 文件系统 类型

2 块设备 类型

3 存储平台 类型

4 云存储 类型

四 特殊存储卷

五 扩展接口

CSI 当前推荐使用的方式

FlexVolume(弃用了)

Out-of-Tree存储卷插件 (外置)

存储卷资源规范

存储卷的配置由两部分组成

volumes 配置规范

emptyDir 临时存储卷

适用场景:

配置参数

样例-emptyDir 临时存储卷

样例2-两个容器共享存储(emptyDir 临时存储卷)

hostPath存储卷介绍

适用场景

配置参数

样例-hostPath卷

NFS存储卷 (外置存储)

样例-nfs存储卷

一临时存储卷 emptyDir

二节点本地存储卷

三网络存储卷(持久化存储)的类型

1 文件系统类型

2 块设备类型

3 存储平台类型

4 云存储类型

四特殊存储卷

五扩展接口