k8s-day12-名词解释：Volume（共享存储）

Posted 2021-08-07 linux言叙

2.9 Volume（共享存储）

Volume是pod中能够被多个容器访问的共享目录。在Docker中也有一个docker Volume的概念 ，Docker的Volume只是磁盘中的一个目录，生命周期不受管理。Kubernetes的volume与pod生命周期相同，但与容器的生命周期不相关。当容器终止或者重启时，Volume中的数据不会丢失。Kubernetes支持多种类型Volume,并且一个pod可以同时使用任意多个Volume。

2.9.1 Volume 类型

（1）emptyDir

emptyDir Volume在Pod分配到Node上时被创建，初始内容为空。只要Node上的Pod一直运行，Volume就会一直存。当Pod（不管任何原因）从Node上被删除时，emptyDir也同时会删除，存储的数据也将永久删除。注：删除容器不影响emptyDir。

用处：主要用于：临时空间（如某些应用程序运行时的临时目录，无须永久保留）；长时间任务的中间过程临时保存目录；一个容器需要从另一个容器中获取数据的目录（多容器共享目录）等。

示例：

apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: test-pdspec: containers: - image: gcr.io/google_containers/test-webserver name: test-container volumeMounts: - mountPath: /cache#容器内部挂载点 name: cache-volume volumes: - name: cache-volume#volume名称 emptyDir: {}#volume类型

（2）hostPath

hostPath：在Pod上挂载宿主机（node主机）上的文件或者目录；hostPath允许挂载Node上的文件系统到Pod里面去。

用处：容器应用程序生产的日志文件需要永久保存，可以使用宿主机高速文件系统进行存储；需要访问宿主机（node主机）上Docker引擎内部数据结构的容器应用，可通过定义hostPath为宿主机/var/lib/docker目录，使容器内部应用可以直接访问docker文件系统。

示例:

apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: test-pdspec: containers: - image: gcr.io/google_containers/test-webserver name: test-container volumeMounts: - mountPath: /test-pd#容器内部挂载点 name: test-volume volumes: - name: test-volume hostPath: # directory location on host path: /data#使用宿主机目录

（3）gcePersistentDisk

gcePersistentDisk可以挂载GCE（谷歌计算引擎Google Computer Engine）上的永久磁盘(永久磁盘PersistenDisk，PD)到容器，需要Kubernetes运行在GCE的VM中。与emptyDir不同，Pod删除时，gcePersistentDisk被删除，但Persistent Disk 的内容任然存在。这就意味着gcePersistentDisk能够允许我们提前对数据进行处理，而且这些数据可以在Pod之间“切换”。

使用条件：Node需要GCE虚拟机，这些虚拟机需要与PD存在于相同的GCE项目或者Zone中。使用gcePersistentDisk，必须用gcloud或使用GCE API或UI 创建PD。

创建PD：使用GCE PD与pod之前，需要创建它

gcloud compute disks create --size=500GB --zone=us-central1-a my-data-disk

示例：

apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: test-pdspec: containers: - image: gcr.io/google_containers/test-webserver name: test-container volumeMounts: - mountPath: /test-pd name: test-volume volumes: - name: test-volume # This GCE PD must already exist. gcePersistentDisk: pdName: my-data-disk fsType: ext4

（4）awsElasticBlockStore

awsElasticBlockStore与GCE相似，可以挂载AWS上的EBS盘到容器，需要Kubernetes运行在AWS的EC2上。与emptyDir Pod被删除情况不同，Volume仅被卸载，内容将被保留。这就意味着awsElasticBlockStore能够允许我们提前对数据进行处理，而且这些数据可以在Pod之间“切换”。（使用的是Amazon提供的Amazon Web Service（AWS）的EBS Volume）

提示：必须使用aws ec2 create-volumeAWS API 创建EBS Volume，然后才能使用。

创建EBS Volume：在使用EBS Volume与pod之前，需要创建它。

aws ec2 create-volume --availability-zone eu-west-1a --size 10 --volume-type gp2

AWS EBS配置示例

apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: test-ebsspec: containers: - image: gcr.io/google_containers/test-webserver name: test-container volumeMounts: - mountPath: /test-ebs name: test-volume volumes: - name: test-volume # This AWS EBS volume must already exist. awsElasticBlockStore: volumeID: <volume-id> fsType: ext4

（5）nfs

使用NFS（网络文件系统）提供的共享目录挂载到Pod中，在系统中需要一个运行的NFS系统。Pod被删除时，Volume被卸载，内容被保留。这就意味着NFS能够允许我们提前对数据进行处理，而且这些数据可以在Pod之间相互传递。

（6）iSCSI

使用iscsi存储上的目录挂载到pod中。删除pod时，volume只是被卸载，内容被保留。

（7）flocker

Flocker是一个开源的容器集群数据卷管理器。它提供各种存储后端支持的数据卷的管理和编排。

（8）glusterfs

使用开源glusterfs网络文件系统的目录挂载到pod。删除pod时，volume只是被卸载，内容被保留。

（9）RBD

使用linux块设备共享存储（rados block device）挂载到pod中。删除pod时，volume只是被卸载，内容被保留。

（10）cephfs

cephfs Volume可以将已经存在的CephFS Volume挂载到pod中。删除pod时，volume只是被卸载，内容被保留。

（11）gitRepo

gitRepo volume将git代码下拉到指定的容器路径中。通过挂载一个空目录，并从git库clone一个git repository 供pod使用。

（12）secret

secret volume用于将敏感信息（如密码）传递给pod。可以将secrets存储在Kubernetes API中，使用的时候以文件的形式挂载到pod中，而不用连接api。secret volume由tmpfs（RAM支持的文件系统）支持。

（13）persistentVolumeClaim

persistentVolumeClaim用来挂载持久化磁盘的。PersistentVolumes是用户在不知道特定云环境的细节的情况下，实现持久化存储（如GCE PersistentDisk或iSCSI卷）的一种方式。

（14）downwardAPI

通过环境变量的方式告诉容器Pod的信息。

（15）projected

Projected volume将多个Volume源映射到同一个目录。目前，可以支持以下类型的卷源：secret、downwardAPI、configMap。所有卷源都要求与pod在同一命名空间中。

（16）FlexVolume

alpha功能。

（17）AzureFileVolume

AzureFileVolume用于将Microsoft Azure文件卷（SMB 2.1和3.0）挂载到Pod中。

（18）AzureDiskVolume

Azure是微软提供的公有云服务，如果使用Azure上面的虚拟机来作为Kubernetes集群使用时，那么可以通过AzureDisk这种类型的卷插件来挂载Azure提供的数据磁盘。

（19）vsphereVolume

vsphereVolume用于将vSphere VMDK Volume挂载到Pod中。卸载卷后，内容将被保留。它同时支持VMFS和VSAN数据存储。

（20）Quobyte

在kubernetes中使用Quobyte存储，需要提前部署Quobyte软件，要求必须是1.3以及更高版本，并且在kubernetes管理的节点上面部署Quobyte客户端。

（21）PortworxVolume

Portworx能把你的服务器容量进行蓄积（pool），将你的服务器或者云实例变成一个聚合的高可用的计算和存储节点。

（22）ScaleIO

ScaleIO是一种基于软件的存储平台（虚拟SAN），可以使用现有硬件来创建可扩展共享块网络存储的集群。ScaleIO卷插件允许部署的pod访问现有的ScaleIO卷（或者可以为持久卷声明动态配置新卷）。

（23）StorageOS

StorageOS是一家英国的初创公司，给无状态容器提供简单的自动块存储、状态来运行数据库和其他需要企业级存储功能，但避免随之而来的复杂性、刚性以及成本。

核心：StorageOS向容器提供块存储，可通过文件系统访问。

StorageOS容器需要64位Linux，没有额外的依赖关系，提供免费开发许可证。

（24）Local

Local 是Kubernetes集群中每个节点的本地存储（如磁盘，分区或目录），在Kubernetes1.7中kubelet可以支持对kube-reserved和system-reserved指定本地存储资源。

通过上面的这个新特性可以看出来，Local Storage同HostPath的区别在于对Pod的调度上，使用Local Storage可以由Kubernetes自动的对Pod进行调度，而是用HostPath只能人工手动调度Pod，因为Kubernetes已经知道了每个节点上kube-reserved和system-reserved设置的本地存储限制。