如何进行K8S存储系统

Posted 2023-02-23

在K8S运行的服务，从简单到复杂可以分成三类：无状态服务、普通有状态服务和有状态集群服务。下面分别来看K8S是如何运行这三类服务的。

无状态服务，K8S使用RC（或更新的Replica Set）来保证一个服务的实例数量，如果说某个Pod实例由于某种原因Crash了，RC会立刻用这个Pod的模版新启一个Pod来替代它，由于是无状态的服务，新启的Pod与原来健康状态下的Pod一模一样。在Pod被重建后它的IP地址可能发生变化，为了对外提供一个稳定的访问接口，K8S引入了Service的概念。一个Service后面可以挂多个Pod，实现服务的高可用。

普通有状态服务，和无状态服务相比，它多了状态保存的需求。Kubernetes提供了以Volume和Persistent Volume为基础的存储系统，可以实现服务的状态保存。

有状态集群服务，与普通有状态服务相比，它多了集群管理的需求。K8S为此开发了一套以Pet Set为核心的全新特性，方便了有状态集群服务在K8S上的部署和管理。具体来说是通过Init Container来做集群的初始化工作，用Headless Service来维持集群成员的稳定关系，用动态存储供给来方便集群扩容，最后用Pet Set来综合管理整个集群。

要运行有状态集群服务要解决的问题有两个,一个是状态保存，另一个是集群管理。我们先来看如何解决第一个问题：状态保存。Kubernetes有一套以Volume插件为基础的存储系统，通过这套存储系统可以实现应用和服务的状态保存。

K8S的存储系统从基础到高级又大致分为三个层次：普通Volume，Persistent Volume和动态存储供应。

1.普通Volume

最简单的普通Volume是单节点Volume。它和Docker的存储卷类似，使用的是Pod所在K8S节点的本地目录。

第二种类型是跨节点存储卷，这种存储卷不和某个具体的K8S节点绑定，而是独立于K8S节点存在的，整个存储集群和K8S集群是两个集群，相互独立。

跨节点的存储卷在Kubernetes上用的比较多，如果已有的存储不能满足要求，还可以开发自己的Volume插件，只需要实现Volume.go里定义的接口。如果你是一个存储厂商，想要自己的存储支持Kubernetes上运行的容器，就可以去开发一个自己的Volume插件。

2.persistent volume

它和普通Volume的区别是什么呢？

普通Volume和使用它的Pod之间是一种静态绑定关系，在定义Pod的文件里，同时定义了它使用的Volume。Volume是Pod的附属品，我们无法单独创建一个Volume，因为它不是一个独立的K8S资源对象。

而Persistent Volume简称PV是一个K8S资源对象，所以我们可以单独创建一个PV。它不和Pod直接发生关系，而是通过Persistent Volume Claim，简称PVC来实现动态绑定。Pod定义里指定的是PVC，然后PVC会根据Pod的要求去自动绑定合适的PV给Pod使用。 参考技术A 1.普通Volume

最简单的普通Volume是单节点Volume。它和Docker的存储卷类似，使用的是Pod所在K8S节点的本地目录。

第二种类型是跨节点存储卷，这种存储卷不和某个具体的K8S节点绑定，而是独立于K8S节点存在的，整个存储集群和K8S集群是两个集群，相互独立。

跨节点的存储卷在Kubernetes上用的比较多，如果已有的存储不能满足要求，还可以开发自己的Volume插件，只需要实现Volume.go里定义的接口。如果你是一个存储厂商，想要自己的存储支持Kubernetes上运行的容器，就可以去开发一个自己的Volume插件。

2.persistent volume

它和普通Volume的区别是什么呢？

普通Volume和使用它的Pod之间是一种静态绑定关系，在定义Pod的文件里，同时定义了它使用的Volume。Volume是Pod的附属品，我们无法单独创建一个Volume，因为它不是一个独立的K8S资源对象。

而Persistent Volume简称PV是一个K8S资源对象，所以我们可以单独创建一个PV。它不和Pod直接发生关系，而是通过Persistent Volume Claim，简称PVC来实现动态绑定。Pod定义里指定的是PVC，然后PVC会根据Pod的要求去自动绑定合适的PV给Pod使用。

PV的访问模式有三种：

第一种，ReadWriteOnce：是最基本的方式，可读可写，但只支持被单个Pod挂载。
第二种，ReadOnlyMany：可以以只读的方式被多个Pod挂载。
第三种，ReadWriteMany：这种存储可以以读写的方式被多个Pod共享。不是每一种存储都支持这三种方式，像共享方式，目前支持的还比较少，比较常用的是NFS。在PVC绑定PV时通常根据两个条件来绑定，一个是存储的大小，另一个就是访问模式。

刚才提到说PV与普通Volume的区别是动态绑定，我们来看一下这个过程是怎样的。本回答被提问者采纳