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

Posted 2021-03-09

在docker和K8S中都存在容器是有生命周期的，因此数据卷可以实现数据持久化。

数据卷解决的主要问题：

1.数据持久性：当我们写入数据时，文件都是暂时性的存在，当容器崩溃后，host就会将这个容器杀死，然后重新从镜像创建容器，数据就会丢失。

2.数据共享：在同一个Pod中运行容器，会存在共享文件的需求。

数据卷的类型：

1.emptyDir
emptyDir数据卷类似于docker数据持久化的docker manager volume，该数据卷初分配时，是一个空目录，同一个Pod中的容器可以对该容器中的目录具有执行读写操作，并且共享数据。
场景特点：一个相同的pod，不同的容器，共享数据卷
如果容器被删除，数据仍然存在，如果Pod被删除，数据也会被删除

测试：

**vim  emptyDir.yaml**
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: producer-consumer
spec:
  containers:
  - image: busybox
    name: producer
    volumeMounts:
    - mountPath: /producer_dir#这里的路径指的是容器内的路径
      name: shared-volume#指定本地的目录名
    args:#定义容器运行后，会进行的操作
    - /bin/sh
    - -c
    - echo "hello k8s" > /producer_dir/hello; sleep 30000

  - image: busybox
    name: consumer
    volumeMounts:
    - mountPath: /consumer_dir
      name: shared-volume
    args:
    - /bin/sh
    - -c
    - cat /consumer_dir/hello; sleep 30000

  volumes:
  - name: shared-volume#这里的值需要与上面Pod的mountPath的name值对应
    emptyDir: {}#定义数据持久化的类型，即表示空目录

kubectl apply -f emptyDir.yaml #执行文件
docker inspect （查看容器的详细信息）：Mount挂载点

可以进入目录在宿主机查看数据。

kubectl get pod -o wide （-w):可以详细的查看pod信息
加上-w：可以实时查看。并且知道容器运行在那个节点。

kubectl logs {pod名} consumer可以查看目录中的数据。

根据测试可以查看节点上的容器，挂载目录是否相同。相同则环境正确。可以删除容器查看数据是否丢失，在删除master节点pod查看数据是否还在。
根据测试，emptyDir数据持久化一般只能作为临时存储使用。

2.hostPath Volume
1》将Pod所在节点的文件系统上某一个文件或目录挂载进容器内。
2》类似于docker数据持久化的bind mount。如果Pod被删除，数据会保留。相比较emptyDir要好一些，不过一但host崩溃，hostPath也无法访问了。
3》使用这种数据持久化的场景不多，因为会增加Pod与节点之间的耦合性。

3.Persistent  Volume ：pv （持久卷） 提前做好的，数据持久化的存放目录。
    persistentVolumeClaim： PVC （持久卷使用声明 | 申请）
    pvc是用户存储的请求。类似于pod。pod消耗节点资源，pvc消耗存储资源。pod可以请求特定级别的资源（cpu，内存）。pvc根据权限可以请求特定的大小和访问模式。

基于NFS服务来做PV：

安装NFS服务及rpcbind服务：
1.[root@master?yaml]#?yum?install?-y?nfs-utils?rpcbind??#这里注意三台都要安装NFS服务。
2.[root@master?yaml]#?vim?/etc/exports??
文件中添加/nfsdata??*(rw,sync,no_root_squash)??
4.[root@master?yaml]#?mkdir?/nfsdata??
5.[root@master?yaml]#?systemctl?start?rpcbind??
6.[root@master?yaml]#?systemctl?start?nfs-server.service???
7.[root@master?yaml]#?showmount?-e??
Export?list?for?master:??
/nfsdata?*??

创建PV资源对象：

vim nfs-pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: test
spec:
  capacity:#给予的容量大小
    storage: 1Gi
  accessModes:#PV支持的访问模式
    - ReadWriteOnce#这里表示只能以读写的方式挂载到单个节点
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle#pv的回收策略：表示自动清楚数据
  storageClassName: nfs#定义的存储类名字
  nfs:#这里要和上面定义的存储类名字一致
    path: /nfsdata/pv1#指定NFS的目录
    server: 192.168.1.1#指定NFS服务器的IP

执行nfs-pv.yaml文件：
**`?kubectl?apply?-f?nfs-pv.yaml??`?**
persistentvolume/test?created??
**`?kubectl?get?pv??`**
NAME??????CAPACITY???ACCESS?MODES???RECLAIM?POLICY???STATUS??????CLAIM???STORAGECLASS???REASON???AGE??
test???1Gi????????RWO????????????Recycle?????????**?Available?**??????????nfs?????????????????????7s??
**这里注意STATUS状态为Available才能够使用。**

pv支持的访问模式：
ReadWriteOnce：访问模式为只能以读写的方式挂载到单个节点
ReadWriteMany：访问模式为只能以读写的方式挂载到多个节点
ReadOnlyMany：访问模式为只能以只读的方式挂载到多个节点
PV存储空间的回收策略：
Recycle：自动清除数据。
Retain：需要管理员手动回收。
Delete：云存储专用。
PV和PVC相互的关联：通过的是storageClassName与accessModes

创建PVC：
 vim nfs-pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: test
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce#定义访问模式，这里必须与Pv定义一致
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi#请求容量的大小
  storageClassName: nfs#存储类的名字，必须与pv定义的一致。

运行，并查看PVC和PV：
kubectl?apply?-f?nfs-pvc.yaml???
关联后会看见，Bound：