pod持久化

Pause(破死)容器共享Volume(歪理由)

容器磁盘上的文件的生命周期是短暂的，这就使得在容器中运行重要应用时会出现一些问题。首先，当容器崩溃时，kubelet会重启它，但是容器中的文件将丢失一容器以干净的状态(镜像最初的状态)重新启动。其次，在Pod中同时运行多个容器时，这些容器之间通常需要共享文件。Kubernetes中的Volume(歪理由)抽象就很好的解决了这些问题。Pod中的容器通过Pause容器共享Volume。

-------------emptyDir存储卷---------------
当Pod被分配给节点时，首先创建emptyDir卷，并且只要该Pod在该节点上运行，该卷就会存在。正如卷的名字所述，它最初是空的。Pod中的容器可以读取和写入emptyDir卷中的相同文件，尽管该卷可以挂载到每个容器中的相同或不同路径上。当出于任何原因从节点中删除Pod时，emptyDir中的数据将被永久删除。他只能实现共享，无法实现持久化。

mkdir /opt/volumes
cd /opt/volumes

vim pod- emptydir. yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-emptydir
  namespace: default
  labels:
    app: myapp
    tier: frontend
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: ikubernetes/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    #定义容器挂载内容
    volumeMounts:
    #使用的存储卷名称，如果跟下面volume字段name值相同，则表示使用volume的这个存储卷
    - name: html
      #挂载至容器中哪个目录
      mountPath: /usr/ share/ nginx/html/
  - name: busybox
    image: busybox: latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    #挂载方式
    volumeMounts:
    - name: html
      #在容器内定义挂载存储名称和挂载路径
      mountPath: /data/
    #写个死循环
    command:
    - /bin/sh
    - -c
    - while true;do echo $ (date) >> /data/index.html;sleep 2;done
  #定义存储卷
  volumes:
  #定义存储卷名称
  - name: html
    #定义存储卷类型
    emptyDir: {}


//在上面定义了2个容器，其中一个容器是输入日期到index.htm1中，然后验证访问nginx的html是否可以获取日期。以验证两个容器之间挂载的emptyDir实现共享。
curl 10.244.2.19
ThuI
May 27 18:17:11 UTC 2021
Thu May 27 18:17:13 UTC 2021
Thu May 27 18:17:15 UTC 2021
Thu May 27 18:17:17 UTC 2021
Thu May 27 18:17:19 UTC 2021
Thu May 27 18:17:21 UTC 2021
Thu May 27 18:17:23 UTC 2021

-------------------- hostPath存储卷--------------------
hostPath卷将node节点的文件系统中的文件或目录挂载到集群中。
hostPath可以实现持久存储，但是在node节点故障时，也会导致数据的丢失。

//在node01节点上创建挂载目录
mkdir -p /data/ pod/volume1
echo 'node01.kgc.com' > /data/pod/volume1/index.html

//在node02节点上创建挂载目录
mkdir -p /data/pod/volume1
echo 'node02.kgc.com' > /data/pod/volume1/index.html

//创建Pod 资源
vim pod-hostpath. yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-hostpath
  namespace: default
spec:
  containers :
  - name: myapp
    image: ikubernetes/ myapp:v1
    #定义容器挂载内容
    volumeMounts :
    #使用的存储卷名称，如果跟下面volume字段name值相同，则表示使用volume的这个存储卷
    - name: html
      #挂载至容器中哪个目录
      mountPath: /usr/ share/ nginx/html
      #读写挂载方式，默认为读写模式false
      readOnly: false
  #volumes字段定义了paues容器关联的宿主机或分布式文件系统存储卷
  volumes :
#存储卷名称
- name :
html
#路径，为宿主机存储路径
hostPath:I
#在宿主机上目录的路径
path: /data/ pod/volume1
#定义类型，这表示如果宿主机没有此目录则会自动创建
type: Di rectoryOrCreate
kubectl apply -f pod-hostpath. yaml
//访问测试

pvc专属持久化存储卷

-------------PVC和PV------------------
PV全称叫做PersistentVolume,持久化存储卷。它是用来描述或者说用来定义一个存储卷的，这个通常都是由运维工程师来定义。

PVC的全称是PersistentVolumeClaim，是持久化存储的请求。它是用来描述希望使用什么样的或者说是满足什么条件的pv存储。

PVC 的使用逻辑:在Pod 中定义一个存储卷(该存储卷类型为PVC)，定义的时候直接指定大小，PVC 必须与对应的PV建立关系，PVC 会根据配置的定义去PV申请，而PV是由存储空间创建出来的。PV和PVC是Kubernetes抽象出来的一种存储资源。

上面介绍的PV和PVC模式是需要运维人员先创建好Pv，然后开发人员定义好PVC进行一对一的Bond，但是如果PVC请求成千上万，那么就需要创建成千.上万的PV，对于运维人员.来说维护成本很高，Kubernetes提供一 种 自动创建PV的机制，叫storageClass, 它的作用就是创建PV的模板。

创建storageClass 需要定义Pv的属性，比如存储类型、大小等;另外创建这种PV需要用到的存储插件，比如Ceph等。有 了这两部分信息，Kubernetes就能够根据用户提交的PVC， 找到对应的StorageClass， 然后Kubernetes 就会调用StorageClass 声明的存储插件，自动创建需要的PV并进行绑定。

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。

pV和PVc之间的相互作用遵循这个生命周期:
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
7‘
根据这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

//一个PV从创建到销毁的具体流程如下:
1、一个PV创建完后状态会变成Available，等待被PVc绑定。
2、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。
3、Pod使用完后会释放PV，PV的状态变成Re
4、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。Retain就是保留现场，K8S集群什么也不做，等待用户手动去处理Pv里的数据，处理完后，再手动删除PV。Delete策略， K8S会自动删除该PV及里面的数据。Recycle方 式，K8S 会将PV里的数据删除，然后把PV的状态变成Available, 又可被新的PVC绑定使用

kubectl explain pv
#查看pv的定义方式
FIELDS:
  apiVersion: v1
  #pv名称
  kind: PersistentVolume
  #pv全称
  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 :
  spec

kubectl explain pv.spec
#查看pv定义的规格
spec:
  nfs: 
  #定义存储类型
    bath: /data/vloumes/v1
    #定义挂载卷路径
    server: 192.168.80.20
    #定义服务器名称
  accessModes: 
  #定义访问模型，有以下三种访问模型，以列表的方式存在，也就是说可以定义多个访问模式
    - ReadWriteOnce
    #(RWO)存储可读可写，但只支持被单个Pod挂载
    - ReadOnlyMany
    #(ROX)存储可以以只读的方式被多个Pod挂载
    - ReadWriteMany
    #(RWX) 存储可以以读写的方式被多个Pod共享
#nfs支持全部三种: iSCSI 不支持ReadWriteMany (iSCSI 就是在IP网络.上运行SCSI 协议的一种网络存储技术) ; HostPath 不支持ReadOnlyMany 和ReadWriteMany。
  capacity:
  #定义存储能力，一般用于设置存储空间
    storage: 2Gi
    #指定大小
  storageClassName:
  #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)
#Retain (保留) :当删除与之绑定的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)且眨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(只有AWS EBS, GCE PD，Azure Disk 和Cinder 支持)
#Recycle (回收) :删除数据，效果相当于执行了rm -rf /thevolume/* (只有NES和HostPath支持) 

kubectl explain pVC
#查看PVC的定义方式
KIND:PersistentVolumeClaim
VERSION:v1
FIELDS:
  apiVersion <string>
  kind <string>
  metadata <Object>
  spec <Object>

#PV和PVC中的spec关键字段要匹配，比如存储(storage) 大小、访问模式( accessModes)、存储类名称( storageClassName )
kubectl explain pvc. spec
spec:
  accessModes:
  #定义访问模式，必须是PV的访问模式的子集
  resources:
    requests:
      storage: 
      #定义申请资源的大小
storageCl assName:
#定义存储类名称，此配置用于绑定具有相同类别的PVC和PV

//NES使用PV和PVC 
1、配置nfs存储
mkdir v{1,2,3,4,5}

vim /etc/exports
/data/volumes/v1 192.168.80.0/24 (rw,no_root_squash)
/data/volumes/v2 192.168.80.0/24 (rw,no_root_squash)
/data/volumes/v3 192.168.80.0/24 (rw,no_root_squash)
/data/volumes/v4 192.168.80.0/24 (rw,no_root_squash)
/data/volumes/v5 192.168.80.0/24 (rw,no_root_squash)

exportfs -arv

showmount -e



//搭建StorageClass(四道瑞芝克拉斯) + NFS， 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(破v真呢) (存储分配器)，NES使用的是nfs-client, 这个外部卷插件会使用已经配置好的NES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)。

1、在stor01节点上安装nfs，并配置nfs服务
mkdir /opt/k8s
chmod 777 /opt/k8s/

vim /etc/exports 
/opt/k8s 192.168.80.0/24 (rw,no_ root_ squash, sync)

systemctl restart nfs

2、创建Service Account， 用来管理NFs Provisioner 在k8s 集群中运行的权限，设置nfs-client 对PV，PVC，StorageClass 等的规则

vim nfs-client-rbac.yaml
#创建Service Account(额靠特) 账户，用来管理NFS Provisioner 在k8s 集群中运行的权限
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: nfs-client-provisioner
---
#创建集群角色
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: nfs-client-provisioner-clusterrole
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumes"]
    verbs: ["get","list"，"watch","create"","delete"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumeclaims"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "update"]
  - apiGroups: ["storage.k8s.io"] 
    resources: ["storageclasses"]
    verbs: ["get","list","watch"]
  - apiGroups:[""]
    resources: ["events"]
    verbs: ["list","watch","create","update","patch"]
  - apiGroups:
    resources :["endpoints"]
    verbs: ["create","delete","get","list","watch","patch","update"]
---
#集群角色绑定
apiVersion: rbac. authorization.k8s. io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata :
  name: nfs-client-provisioner-clusterrolebinding
subjects:
- kind: Servi ceAccount
  name: nfs-client -provi sioner
  namespace: default
roleRef :
  kind: ClusterRole
  name: nfs-client-provisioner-clusterrole
  apiGroup: rbac. authorization.k8s.io


kubectl apply -f nfs-client-rbac.yaml

3、使用Deployment 来创建 NFS Provisioner(破v神呢)
NES Provisione (即nfs-client)，有两个功能:一个是在NES共享目录下创建挂载点(volume)，另一个则是将PV与NES的挂载点建立关联。

#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:
vim /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml
spec:
  - commandners:
    - kube-apiserver
    - --feature-gates=RemoveSelfLink=false
    #添加这一行
    - --advertise-address=192.168.80.20
.......

kubectl apply -f /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml
kubectl delete pods kube-apiserver -n kube-system
kubectl get pods -n kube-system | grep apiserver

#创建NES Provisioner
vim nfs-client-provisioner.yaml
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata :
  name: nfs-client-provisioner