[K8S系列七]存储-PV、PVC与Storage Class

Posted 2023-03-14

参考技术A 本质上说，一个volume(卷)就是一个目录，从容器内部可以访问这个目录中的内容，而这个目录是怎么来的，它背后的媒介是什么以及它里面的内容，都是由volume的类型来决定的；而使用volume，只需要在pod上指定使用哪种类型的volume，以及mount到容器中的什么位置即可。K8S支持的存储类型如下所示，这里主要介绍HostPath和Persistent Volume。

hostPath 类型的volume是映射Pod所在的节点的文件或者目录到 pod 里。在使用 hostPath 类型的存储卷时，也可以设置 type 字段，支持的类型有文件、目录、File、Socket、CharDevice 和 BlockDevice。

根据附录1的volume-pod.yaml创建一个pod，使用hostPath类型的volume

部署后查看pods详情， 发现volume-pod位于w2节点，登录到w2 尝试在pods的容器中创建文件

因为hostPath类型的volume只映射pod所在的节点的文件或目录到pod中，如果pod因为重启被调度到其他节点时，将会看不到原来节点保存的数据，因此有了网络存储+pv+pvc的方式。
通过PersistentVolume(PV)与PersistentVolumeClaim(PVC)将提供存储与消费存储分离：

2.PVC由用户创建来消费存储，如同通过创建pod来消费cpu、mem资源。

PVC与PV是通过PersistentVolume Controller 进行绑定的。PV Controller 会不断地循环去查看每一个 PVC，是不是已经处于 Bound（已绑定）状态。如果不是，那它就会遍历所有的、可用的 PV，并尝试将其与未绑定的 PVC 进行绑定，这样，Kubernetes 就可以保证用户提交的每一个 PVC，只要有合适的 PV 出现，它就能够很快进入绑定状态。而所谓将PV 与 PVC 进行“绑定”，其实就是将这个 PV 对象的名字，填在了 PVC 对象的 spec.volumeName 字段上 。

这里以NFS+PV+PVC为例进行说明， NFS搭建过程请参考附录2，根据考附录3 nginx-pv-pvc.yaml ，创建nginx(deployment)、nginx-pv(pv)、nginx-pvc(pvc)。nginx-pv挂载在/nfs/data/nginx 下。在/nfs/data/nginx下创建文件1.html，pod中也可以访问，并且pod的重新创建不影响1.html。

上节说的PV和PVC方法虽然能实现屏蔽底层存储，但是PV创建比较复杂，通常都是由集群管理员管理，这非常不方便。
利用StorageClass实现，可以根据PVC需求，自动构建相对应的PV持久化存储卷，进一步简化运维管理成本。
StorageClass对象会定义下面两部分内容:

示例部分参考 nfs-subdir-external-provisioner 。 相关文件来源于 deploy ，需要略作修改。

1. Volumes
2.《kubernetes权威指南》
3. Kubernetes 存储设计

NFS(Network File System)网络文件系统，是FreeBSD支持的文件系统中的一种，允许网络中的计算机之间通过TCP/IP网络共享资源。