Kubernetes存储之PC-PVC
Posted Yuan_sr
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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Kubernetes存储之PC-PVC相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
概念
PersistentVolume(PV)
是由管理员设置的存储,它是群集的一部分。就像节点是集群中的资源一样,PV也是集群中的资源。PV是Volume之类的卷插件,但具有独立于使用PV的Pod的生命周期。此API对象包含存储实现的细节,即NFS、iSCSI或特定于云供应商的存储系统
PersistentVolumeClaim(PVC)
是用户存储的请求。它与Pod相似。Pod消耗节点资源,PVC消耗PV资源。Pod可以请求特定级别的资源(CPU和内存)。声明可以请求特定的大小和访问模式(例如,可以以读/写一次或只读多次模式挂载)
静态pv
集群管理员创建一些PV。它们带有可供群集用户使用的实际存储的细节。它们存在于Kubernetes API中,可用于消费
动态
当管理员创建的静态PV都不匹配用户的PersistentVolumeClaim时,集群可能会尝试动态地为PVC创建卷。此配置基于StorageClasses:PVC必须请求[存储类],并且管理员必须创建并配置该类才能进行动态创建。声明该类为""可以有效地禁用其动态配置要启用基于存储级别的动态存储配置,集群管理员需要启用API server上的DefaultStorageClass[准入控制器]。例如,通过确保DefaultStorageClass位于API server组件的--admission-control标志,使用逗号分隔的有序值列表中,可以完成此操作
绑定
master中的控制环路监视新的PVC,寻找匹配的PV(如果可能),并将它们绑定在一起。如果为新的PVC动态调配PV,则该环路将始终将该PV绑定到PVC。否则,用户总会得到他们所请求的存储,但是容量可能超出要求的数量。一旦PV和PVC绑定后,PersistentVolumeClaim绑定是排他性的,不管它们是如何绑定的。PVC跟PV绑定是一对一的映射
持久化卷声明的保护
PVC保护的目的是确保由pod正在使用的PVC不会从系统中移除,因为如果被移除的话可能会导致数据丢失当启用PVC保护alpha功能时,如果用户删除了一个pod正在使用的PVC,则该PVC不会被立即删除。PVC的删除将被推迟,直到PVC不再被任何pod使用
持久化卷类型
PersistentVolume类型以插件形式实现。Kubernetes目前支持以下插件类型:
- GCEPersistentDiskAWSElasticBlockStore AzureFile AzureDisk FC (Fibre Channel)
- FlexVolumeFlockerNFS iSCSIRBD (Ceph Block Device) CephFS
- Cinder (OpenStack block storage) Glusterfs VsphereVolume Quobyte Volumes
- HostPathVMware Photon Portworx Volumes ScaleIO Volumes StorageOS
持久卷演示代码
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv0003
spec:
capacity:
storage: 5Gi
volumeMode: Filesystem
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
storageClassName: slow
mountOptions:
- hard
- nfsvers=4.1
nfs:
path: /tmp
server: 172.17.0.2
PV访问模式
PersistentVolume可以以资源提供者支持的任何方式挂载到主机上。如下表所示,供应商具有不同的功能,每个PV的访问模式都将被设置为该卷支持的特定模式。例如,NFS可以支持多个读/写客户端,但特定的NFS PV可能以只读方式导出到服务器上。每个PV都有一套自己的用来描述特定功能的访问模式
- ReadWriteOnce——该卷可以被单个节点以读/写模式挂载
- ReadOnlyMany——该卷可以被多个节点以只读模式挂载
- ReadWriteMany——该卷可以被多个节点以读/写模式挂载
在命令行中,访问模式缩写为:
- RWO - ReadWriteOnce
- ROX - ReadOnlyMany
- RWX - ReadWriteMany
回收策略
- Retain(保留)——手动回收
- Recycle(回收)——基本擦除(rm-rf/thevolume/*)
- Delete(删除)——关联的存储资产(例如AWS EBS、GCE PD、Azure Disk和OpenStack Cinder卷)将被删除
当前,只有NFS和HostPath支持回收策略。AWS EBS、GCE PD、Azure Disk和Cinder卷支持删除策略
状态
卷可以处于以下的某种状态:
- Available(可用)——一块空闲资源还没有被任何声明绑定
- Bound(已绑定)——卷已经被声明绑定
- Released(已释放)——声明被删除,但是资源还未被集群重新声明
- Failed(失败)——该卷的自动回收失败
命令行会显示绑定到PV的PVC的名称
持久化演示说明- NFS
Ⅰ、安装NFS服务器
yum install -y nfs-common nfs-utils rpcbind
mkdir /nfsdata
chmod 666 /nfsdata
chown nfsnobody /nfsdata
cat /etc/exports /nfsdata *(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync)
systemctl start rpcbind
systemctl start nfs
Ⅱ、部署PV
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: nfspv1
spec:
capacity:
storage: 1Gi
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
storageClassName: nfs
nfs:
path: /data/nfs
server: 10.66.66.10
Ⅲ、创建服务并使用PVC
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx
labels:
app: nginx
spec:
ports:
- port: 80
name: web
clusterIP: None
selector:
app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: web
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginx
serviceName: "nginx"
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: k8s.gcr.io/nginx-slim:0.8
ports:
- containerPort: 80
name: web
volumeMounts:
- name: www
mountPath: /usr/share/nginx/html
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: www
spec:
accessModes: ["ReadWriteOnce"]
storageClassName: "nfs"
resources:
requests:
storage: 1Gi
关于StatefulSet
- 匹配Pod name (网络标识)的模式为:$(statefulset名称)-$(序号),比如上面的示例:web-0,web-1,web-2
- StatefulSet为每个Pod副本创建了一个DNS域名,这个域名的格式为:$(podname).(headless servername),也就意味着服务间是通过Pod域名来通信而非Pod IP,因为当Pod所在Node发生故障时,Pod会被飘移到其它Node上,Pod IP会发生变化,但是Pod域名不会有变化
- StatefulSet使用Headless服务来控制Pod的域名,这个域名的FQDN为:$(servicename).$(namespace).svc.cluster.local,其中,“cluster.local”指的是集群的域名
- 根据volumeClaimTemplates,为每个Pod创建一个pvc,pvc的命名规则匹配模式:(volumeClaimTemplates.name)-(pod_name),比如上面的volumeMounts.name=www,Podname=web-[0-2],因此创建出来的PVC是www-web-0、www-web-1、www-web-2
- 删除Pod不会删除其pvc,手动删除pvc将自动释放pv
Statefulset的启停顺序:
- 有序部署:部署StatefulSet时,如果有多个Pod副本,它们会被顺序地创建(从0到N-1)并且,在下一个Pod运行之前所有之前的Pod必须都是Running和Ready状态。
- 有序删除:当Pod被删除时,它们被终止的顺序是从N-1到0。
- 有序扩展:当对Pod执行扩展操作时,与部署一样,它前面的Pod必须都处于Running和Ready状态。
StatefulSet使用场景:
- 稳定的持久化存储,即Pod重新调度后还是能访问到相同的持久化数据,基于PVC来实现。
- 稳定的网络标识符,即Pod重新调度后其PodName和HostName不变。
- 有序部署,有序扩展,基于init containers来实现。
- 有序收缩。
以上是关于Kubernetes存储之PC-PVC的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
kubernetes之NFS动态提供Kubernetes后端存储卷