k8s數據持久化
k8s數據持久化
Docker容器是有生命週期的，所以數據卷能夠實現數據持久化node
數據卷主要解決的問題：mysql
- 數據持久性：當咱們寫入數據時，文件都是暫時性的存在，當容器崩潰後，host就會將這個容器殺死，而後從新從鏡像建立容器，數據就會丟失
- 數據共享：在同一個Pod中運行容器，會存在共享文件的需求
存儲類（Storage class）是k8s資源類型的一種，它是有管理員爲管理PV更加方便建立的一個邏輯組，能夠按照存儲系統的性能高低，或者綜合服務質量，備份策略等分類。不過k8s自己不知道類別究竟是什麼，它這是做爲一個描述。sql
存儲類的好處之一就是支持PV的動態建立，當用戶用到持久性存儲時，沒必要再去提早建立PV，而是直接建立PVC就能夠了，很是的方便。docker
存儲類對象的名稱很重要，而且出了名稱以外，還有3個關鍵字段shell
Provisioner（供給方）:數據庫
及提供了存儲資源的存儲系統。k8s內建有多重供給方，這些供給方的名字都以「kubernetes.io」爲前綴。而且還能夠自定義。vim
Parameters(參數)：存儲類使用參數描述要關聯到的存儲卷，注意不一樣的供給方參數也不一樣。api
reclaimPolicy:PV的回收策略，可用值有Delete(默認)和Retain網絡
Volume：
emptyDir（空目錄）：使用狀況比較少，通常只作臨時使用，相似Docker數據 持久化的：docker manager volume，該數據卷初始分配時，是一個空目錄，同一個Pod中的容器能夠對該目錄有執行讀寫操做，而且共享數據app
使用場景：在同一個Pod裏，不一樣的容器，共享數據卷
若是容器被刪除，數據仍然存在，若是Pod被刪除，數據也會被刪除
使用實例：
[root@master ~]# vim emptyDir.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: producer-consumer
spec:
containers:
- image: busybox
name: producer
volumeMounts:
- mountPath: /producer_dir //容器內的路徑
name: shared-volume //指定本地的目錄名
args:
- /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 //這裏的名字必須與上面的Pod的mountPath的name相對應
emptyDir: {} //定義數據持久化類型，即表示空目錄
[root@master ~]# kubectl applky -f emptyDir.yaml
[root@master ~]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
producer-consumer 2/2 Running 0 14s
[root@master ~]# kubectl logs producer-consumer consumer
hello k8s
//使用inspect查看掛載的目錄在哪（查看Mount字段）
[root@master ~]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
producer-consumer 2/2 Running 0 69s 10.244.1.2 node01 <none> <none>
//能夠看到容器運行在node01上，在node01上找到這個容器並查看並查看詳細信息
[root@node01 ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE
f117beb235cf busybox
13c7a18109a1 busybox
[root@node01 ~]# docker inspect 13c7a18109a1
"Mounts": [
{
"Type": "bind",
"Source": "/var/lib/kubelet/pods/5225f542-0859-4a6a-8d99-1f23b9781807/volumes/kubernetes.io~empty-dir/shared-volume",
"Destination": "/producer_dir", //容器內的掛載目錄
"Mode": "",
"RW": true,
"Propagation": "rprivate"
//再查看另外一個容器
[root@node01 ~]# docker inspect f117beb235cf
"Mounts": [
{
"Type": "bind",
"Source": "/var/lib/kubelet/pods/5225f542-0859-4a6a-8d99-1f23b9781807/volumes/kubernetes.io~empty-dir/shared-volume",
"Destination": "/consumer_dir", //容器內的掛載目錄
"Mode": "",
"RW": true,
"Propagation": "rprivate"
//能夠看到兩個容器使用的同一個掛載目錄
[root@node01 ~]# cd /var/lib/kubelet/pods/5225f542-0859-4a6a-8d99-1f23b9781807/volumes/kubernetes.io~empty-dir/shared-volume
[root@node01 shared-volume]# ls
hello
[root@node01 shared-volume]# cat hello
hello k8s
//將容器刪除，驗證目錄是否存在
[root@node01 ~]# docker rm -f 13c7a18109a1 13c7a18109a1 [root@node01 ~]# docker ps CONTAINER ID IMAGE a809717b1aa5 busybox f117beb235cf busybox //它會從新生成一個新的容器，來達到咱們用戶所指望的狀態，因此這個目錄仍是存在的
//刪除Pod
[root@master ~]# kubectl delete pod producer-consumer [root@master ~]# ls /var/lib/kubelet/pods/5225f542-0859-4a6a-8d99-1f23b9781807/volumes/kubernetes.io~empty-dir/shared-volume ls: 沒法訪問/var/lib/kubelet/pods/5225f542-0859-4a6a-8d99-1f23b9781807/volumes/kubernetes.io~empty-dir/shared-volume: 沒有那個文件或目錄 //Pod刪除後數據也會被刪除
hostPath Volume（使用場景也比較少）：相似Docker數據持久化的：bind mount
將Pod所在節點的文件系統上某一個文件或目錄掛載進容器內
若是Pod被刪除，數據會保留，相比較emptyDir會好一點，不過，一旦host崩潰，hostPath也沒法訪問
docker或者k8s集羣自己的存儲會採用hostPath這種方式
k8s集羣中會有不少pod，若是都是用hostPath Volume的話管理起來很不方便，因此就用到了PV
Persistent Volume | PV（持久卷）提早作好的，數據持久化的數據存放目錄
是集羣中的一塊存儲空間，由集羣管理員管理或者由Storage class（存儲類）自動管理，PV和pod、deployment、Service同樣，都是一個資源對象
PersistentVolume（PV）是集羣中已由管理員配置的一段網絡存儲。 集羣中的資源就像一個節點是一個集羣資源。 PV是諸如卷之類的卷插件，可是具備獨立於使用PV的任何單個pod的生命週期。 該API對象捕獲存儲的實現細節，即NFS，iSCSI或雲提供商特定的存儲系統
Psesistent Volume Claim | PVC（持久卷使用聲明|申請）
PVC表明用戶使用存儲的請求，應用申請PV持久化空間的一個申請、聲明。K8s集羣可能會有多個PV，你須要不停的爲不一樣的應用建立多個PV
它相似於pod。Pod消耗節點資源，PVC消耗存儲資源。 pod能夠請求特定級別的資源（CPU和內存）。 權限要求能夠請求特定的大小和訪問模式
官方文檔有更詳細的說明：https://www.kubernetes.org.cn/pvpvcstorageclass
基於NFS服務來作的PV
[root@master ~]# yum -y install nfs-utils (須要節點所有下載，會報掛載類型錯誤) [root@master ~]# yum -y install rpcbind [root@master ~]# mkdir /nfsdata [root@master ~]# vim /etc/exports /nfsdata *(rw,sync,no_root_squash) [root@master ~]# systemctl start rpcbind [root@master ~]# systemctl start nfs-server [root@master ~]# showmount -e Export list for master: /nfsdata *
1.建立PV（實際的存儲目錄） 2.建立PVC 3.建立pod
建立PV資源對象：
[root@master ~]# vim nfs-pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: test-pv
spec:
capacity: //PV容量的大小
storage: 1Gi
accessModes: //PV支持的訪問模式
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle //PV的存儲空間的回收策略是什麼
storageClassName: nfs
nfs:
path: /nfsdata/pv1
server: 192.168.1.70
[root@master ~]# kubectl apply -f nfs-pv.yaml
[root@master ~]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
test-pv 1Gi RWO Recycle Available nfs 9m30s
accessModes: （PV支持的訪問模式）
- ReadWriteOnce：能以讀-寫的方式mount到單個節點
- ReadWariteMany：能以讀-寫的方式mount到多個節點
- ReadOnlyOnce：能以只讀的方式mount到單個節點
persistentVolumeReclaimPolicy：（PV的存儲空間的回收策略是什麼）
Recycle：自動清除數據
Retain：須要管理員手動回收
Delete：雲存儲專用。直接刪除數據
PV和PVC相互的關聯：經過的是storageClassName && accessModes
建立PVC
[root@master ~]# vim nfs-pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: test-pvc
spec:
accessModes: //訪問模式
- ReadWriteOnce
resources:
requests:
storage: 1Gi //申請的容量大小
storageClassName: nfs //向哪一個PV申請
[root@master ~]# kubectl apply -f nfs-pvc.yaml
[root@master ~]# kubectl get pvc
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
test-pvc Bound test-pv 1Gi RWO nfs 14s
PV的應用：
建立一個Pod資源：
[root@master ~]# vim pod.yaml
kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
name: test-pod
spec:
containers:
- name: pod1
image: busybox
args:
- /bin/sh
- -c
- sleep 30000
volumeMounts:
- mountPath: "/mydata"
name: mydata
volumes:
- name: mydata
persistentVolumeClaim:
claimName: test-pvc
[root@master ~]# kubectl apply -f pod.yaml
以前建立PV的時候指定的掛載目錄是/nfsdata/pv1，咱們並無建立pv1這個目錄，因此這個pod是運行不成功的。
如下是排錯方法：
- kubectl describe
- kubectl logs
- /var/log/messages
- 查看該節點的kubelet的日誌
//使用kubectl describe [root@master ~]# kubectl describe pod test-pod mount.nfs: mounting 192.168.1.70:/nfsdata/pv1 failed, reason given by server: No such file or directory //提示沒有文件或目錄
建立目錄，再查看pod狀態：
[root@master ~]# mkdir /nfsdata/pv1 NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES test-pod 1/1 Running 0 12m 10.244.1.3 node01 <none> <none>
驗證是否應用成功：
[root@master ~]# kubectl exec test-pod touch /mydata/hello [root@master ~]# ls /nfsdata/pv1/ hello [root@master ~]# echo 123 > /nfsdata/pv1/hello [root@master ~]# kubectl exec test-pod cat /mydata/hello 123
刪除Pod，驗證回收策略（Recycle）：
[root@master ~]# kubectl delete pod test-pod [root@master ~]# kubectl delete pvc test-pvc [root@master ~]# kubectl get pv NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE test-pv 1Gi RWO Recycle Available nfs 42h [root@master ~]# ls /nfsdata/pv1/ [root@master ~]# //驗證成功，數據已經回收
一般狀況下不會設置爲自動刪除，否則就和emptyDir就差很少了
刪除pv，修改回收策略：
以前是先建立PV--->PVC--->Pod，如今調整一下，先建立PV--->---Pod--->PVC
[root@master ~]# vim nfs-pv.yaml persistentVolumeReclaimPolicy: Retain [root@master ~]# kubectl apply -f nfs-pv.yaml [root@master ~]# kubectl get pv NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE test-pv 1Gi RWO Retain Available nfs 7s [root@master ~]# kubectl apply -f pod.yaml [root@master ~]# kubectl get pod NAME READY STATUS RESTARTS AGE test-pod 0/1 Pending 0 5s //Pending正在被調度 [root@master ~]# kubectl describe pod test-pod Events: Type Reason Age From Message ---- ------ ---- ---- ------- Warning FailedScheduling 41s (x2 over 41s) default-scheduler persistentvolumeclaim "test-pvc" not found //沒有發現對應的pvc 建立pvc [root@master ~]# kubectl apply -f nfs-pvc.yaml [root@master ~]# kubectl get pod NAME READY STATUS RESTARTS AGE test-pod 1/1 Running 0 114s
驗證Retain（管理員手動刪除）回收策略：
[root@master ~]# kubectl exec test-pod touch /mydata/k8s [root@master ~]# ls /nfsdata/pv1/ k8s [root@master ~]# kubectl delete pod test-pod [root@master ~]# kubectl delete pvc test-pvc [root@master ~]# ls /nfsdata/pv1/ k8s //能夠看到並無回收 [root@master ~]# kubectl get pv NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE test-pv 1Gi RWO Retain Available nfs 6s
mysql對數據持久化的應用：
//這裏就再也不建立PV，PVC了，用以前的就行
[root@master ~]# kubectl apply -f nfs-pvc.yaml [root@master ~]# kubectl get pvc NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE test-pvc Bound test-pv 1Gi RWO nfs 7s
建立Deploment資源對象，mysql容器
[root@master ~]# vim mysql.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: test-mysql
spec:
selector:
matchLabels: //基於等值的標籤
app: mysql
template:
metadata:
labels:
app: mysql
spec:
containers:
- image: mysql:5.6
name: mysql
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: 123.com
volumeMounts:
- name: mysql-storage
mountPath: /var/lib/mysql
volumes:
- name: mysql-storage
persistentVolumeClaim:
claimName: test-pvc
[root@master ~]# kubectl get deployments.
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
test-mysql 1/1 1 1 61s
進入容器建立數據，驗證是否應用PV：
[root@master ~]# kubectl get pod -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES test-mysql-569f8df4db-fnnxc 1/1 Running 0 32m 10.244.1.5 node01 <none> <none> [root@master ~]# kubectl exec -it test-mysql-569f8df4db-fnnxc -- mysql -u root -p123.com mysql> create database yun33; //建立數據庫 mysql> use yun33; //選擇使用數據路 Database changed mysql> create table my_id( id int(4)); 建立表 mysql> insert my_id values(9527); //在表中插入數據 mysql> select * from my_id; //查看錶中全部數據 +------+ | id | +------+ | 9527 | +------+ 1 row in set (0.00 sec) [root@master ~]# ls /nfsdata/pv1/ auto.cnf ibdata1 ib_logfile0 ib_logfile1 k8s mysql performance_schema yun33
關閉node01節點，模擬節點宕機：
[root@master ~]# kubectl get pod -o wide -w NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES test-mysql-569f8df4db-fnnxc 1/1 Running 0 36m 10.244.1.5 node01 <none> <none> test-mysql-569f8df4db-fnnxc 1/1 Terminating 0 38m 10.244.1.5 node01 <none> <none> test-mysql-569f8df4db-2m5rd 0/1 Pending 0 0s <none> <none> <none> <none> test-mysql-569f8df4db-2m5rd 0/1 Pending 0 0s <none> node02 <none> <none> test-mysql-569f8df4db-2m5rd 0/1 ContainerCreating 0 0s <none> node02 <none> <none> test-mysql-569f8df4db-2m5rd 1/1 Running 0 2s 10.244.2.4 node02 <none> <none> [root@master ~]# kubectl get pod -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES test-mysql-569f8df4db-2m5rd 1/1 Running 0 20s 10.244.2.4 node02 <none> <none> test-mysql-569f8df4db-fnnxc 1/1 Terminating 0 38m 10.244.1.5 node01 <none> <none>
驗證：在node02上新生成的pod，它內部是否有咱們建立的數據
[root@master ~]# kubectl exec -it test-mysql-569f8df4db-2m5rd -- mysql -u root -p123.com mysql> show databases; +--------------------+ | Database | +--------------------+ | information_schema | | mysql | | performance_schema | | yun33 | +--------------------+ 4 rows in set (0.01 sec) mysql> use yun33; Reading table information for completion of table and column names You can turn off this feature to get a quicker startup with -A Database changed mysql> show tables; +-----------------+ | Tables_in_yun33 | +-----------------+ | my_id | +-----------------+ 1 row in set (0.01 sec) mysql> select * from my_id; +------+ | id | +------+ | 9527 | +------+ 1 row in set (0.01 sec) [root@master ~]# ls /nfsdata/pv1/ auto.cnf ibdata1 ib_logfile0 ib_logfile1 k8s mysql performance_schema yun33
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