K8S持久化存储PV和PVC使用

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了K8S持久化存储PV和PVC使用相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

PV 和 PVC 的使用方法,但是前面的 PV 都是静态的,什么意思?就是我要使用的一个 PVC 的话就必须手动去创建一个 PV,我们也说过这种方式在很大程度上并不能满足我们的需求,比如我们有一个应用需要对存储的并发度要求比较高,而另外一个应用对读写速度又要求比较高,特别是对于 StatefulSet 类型的应用简单的来使用静态的 PV 就很不合适了,这种情况下我们就需要用到动态 PV,也就是我们今天要讲解的 StorageClass

1、创建 Provisioner

要使用 StorageClass,我们就得安装对应的自动配置程序,比如我们这里存储后端使用的是 nfs,那么我们就需要使用到一个 nfs-client 的自动配置程序,我们也叫它 Provisioner,这个程序使用我们已经配置好的 nfs 服务器,来自动创建持久卷,也就是自动帮我们创建 PV。

  • 自动创建的 PV 以​​${namespace}-${pvcName}-${pvName}​​这样的命名格式创建在 NFS 服务器上的共享数据目录中
  • 而当这个 PV 被回收后会以​​archieved-${namespace}-${pvcName}-${pvName}​​这样的命名格式存在 NFS 服务器上。

当然在部署​​nfs-client​​之前,我们需要先成功安装上 nfs 服务器,前面的课程中我们已经过了,服务地址是10.151.30.57,共享数据目录是/data/k8s/,然后接下来我们部署 nfs-client 即可,我们也可以直接参考​​nfs-client 的文档​​,进行安装即可。

第一步:配置 Deployment,将里面的对应的参数替换成我们自己的 nfs 配置(nfs-client.yaml)

kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
name: nfs-client-provisioner
spec:
replicas: 1
strategy:
type: Recreate
template:
metadata:
labels:
app: nfs-client-provisioner
spec:
serviceAccountName: nfs-client-provisioner
containers:
- name: nfs-client-provisioner
image: quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:latest
volumeMounts:
- name: nfs-client-root
mountPath: /persistentvolumes
env:
- name: PROVISIONER_NAME
value: fuseim.pri/ifs
- name: NFS_SERVER
value: 10.151.30.57
- name: NFS_PATH
value: /data/k8s
volumes:
- name: nfs-client-root
nfs:
server: 10.151.30.57
path: /data/k8s

第二步:将环境变量 NFS_SERVER 和 NFS_PATH 替换,当然也包括下面的 nfs 配置,我们可以看到我们这里使用了一个名为 nfs-client-provisioner 的serviceAccount,所以我们也需要创建一个 sa,然后绑定上对应的权限:(nfs-client-sa.yaml)

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: nfs-client-provisioner

---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
name: nfs-client-provisioner-runner
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"]

---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
name: run-nfs-client-provisioner
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: nfs-client-provisioner
namespace: default
roleRef:
kind: ClusterRole
name: nfs-client-provisioner-runner
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

我们这里新建的一个名为 nfs-client-provisioner 的​​ServiceAccount,然后绑定了一个名为 nfs-client-provisioner-runner 的ClusterRole,而该ClusterRole声明了一些权限,其中就包括对persistentvolumes的增、删、改、查等权限,所以我们可以利用该ServiceAccount来自动创建 PV。​

第三步:nfs-client 的 Deployment 声明完成后,我们就可以来创建一个​​StorageClass​​对象了:(nfs-client-class.yaml)

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: course-nfs-storage
provisioner: fuseim.pri/ifs # or choose another name, must match deployments env PROVISIONER_NAME

我们声明了一个名为 course-nfs-storage 的​​StorageClass对象,注意下面的provisioner对应的值一定要和上面的Deployment下面的 PROVISIONER_NAME 这个环境变量的值一样。​

现在我们来创建这些资源对象吧:

$ kubectl create -f nfs-client.yaml
$ kubectl create -f nfs-client-sa.yaml
$ kubectl create -f nfs-client-class.yaml

2、新建 PVC

上面把StorageClass资源对象创建成功了,接下来我们来通过一个示例测试下动态 PV,首先创建一个 PVC 对象:(test-pvc.yaml)

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
name: test-pvc
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany
resources:
requests:
storage: 1Mi

我们这里声明了一个​​PVC对象,采用 ReadWriteMany 的访问模式,请求 1Mi 的空间,但是我们可以看到上面的 PVC 文件我们没有标识出任何和 StorageClass 相关联的信息,那么如果我们现在直接创建这个 PVC 对象能够自动绑定上合适的 PV 对象吗?显然是不能的(前提是没有合适的 PV),我们这里有两种方法可以来利用上面我们创建的 StorageClass 对象来自动帮我们创建一个合适的 PV:​

  • 第一种方法:在这个​​PVC​​​对象中添加一个声明​​StorageClass​​​对象的标识,这里我们可以利用一个​​annotations​​属性来标识,如下

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
name: test-pvc
annotations:
volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "course-nfs-storage"
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany
resources:
requests:
storage: 1Mi

第二种方法:我们可以设置这个 course-nfs-storage 的 StorageClass 为 Kubernetes 的默认存储后端,我们可以用kubectl patch命令来更新:

$ kubectl patch storageclass course-nfs-storage -p {"metadata": {"annotations":{"storageclass.kubernetes.io/is-default-class":"true"}}}

$ kubectl create -f test-pvc.yaml
persistentvolumeclaim "test-pvc" created
$ kubectl get pvc
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
...
test-pvc Bound pvc-73b5ffd2-8b4b-11e8-b585-525400db4df7 1Mi RWX course-nfs-storage 2m
...
  • ...

我们可以看到一个名为 test-pvc 的 PVC 对象创建成功了,状态已经是​​Bound​​​了,是不是也产生了一个对应的​​VOLUME​​​ 对象,最重要的一栏是​​STORAGECLASS​​​,现在是不是也有值了,就是我们刚刚创建的​​StorageClass​​对象 course-nfs-storage。

然后查看下 PV 对象呢:

可以看到是不是自动生成了一个关联的 PV 对象,访问模式是RWX,回收策略是 Delete,这个 PV 对象并不是我们手动创建的吧,这是通过我们上面的 StorageClass 对象自动创建的。这就是 StorageClass 的创建方法。

3、测试

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
name: test-pod
spec:
containers:
- name: test-pod
image: busybox
imagePullPolicy: IfNotPresent
command:
- "/bin/sh"
args:
- "-c"
- "touch /mnt/SUCCESS && exit 0 || exit 1"
volumeMounts:
- name: nfs-pvc
mountPath: "/mnt"
restartPolicy: "Never"
volumes:
- name: nfs-pvc
persistentVolumeClaim:
claimName: test-pvc

上面这个 Pod 非常简单,就是用一个 busybox 容器,在 /mnt 目录下面新建一个 SUCCESS 的文件,然后把 /mnt 目录挂载到上面我们新建的 test-pvc 这个资源对象上面了,要验证很简单,只需要去查看下我们 nfs 服务器上面的共享数据目录下面是否有 SUCCESS 这个文件即可:

以上是关于K8S持久化存储PV和PVC使用的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

持久化存储之 PV、PVC、StorageClass

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k8s存储数据持久化,emptyDir,hostPath,基于Nfs服务的PV,PVC

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