深刻玩轉K8S之存儲資源管理

本篇咱們來看下K8S中的存儲資源管理，說到K8S的存儲資源管理分爲幾個概念：Vloume、PV、PVC等，本篇咱們主要側重於PV和PVC。

 

下面簡單說下幾個概念：

Volume 的生命週期獨立於容器，Pod 中的容器可能被銷燬和重建，但 Volume 會被保留。Kubernetes Volume 實際上就是一個目錄，這一點與 Docker Volume 相似。當 Volume 被 mount 到 Pod，Pod 中的全部容器均可以訪問這個 Volume。Kubernetes Volume 也支持多種 backend 類型，包括 emptyDir、hostPath、GCE Persistent Disk、AWS Elastic Block Store、NFS、Ceph 等，完整列表可參考 https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/volumes/#types-of-volumes

 

Volume 提供了很是好的數據持久化方案，不過在可管理性上還有不足。

拿前面 AWS EBS 的例子來講，要使用 Volume，Pod 必須事先知道以下信息：

1.     當前 Volume 來自 AWS EBS。

2.     EBS Volume 已經提早建立，而且知道確切的 volume-id。

 

Pod 一般是由應用的開發人員維護，而 Volume 則一般是由存儲系統的管理員維護。開發人員要得到上面的信息：

1.     要麼詢問管理員。

2.     要麼本身就是管理員。

 

這樣就帶來一個管理上的問題：應用開發人員和系統管理員的職責耦合在一塊兒了。若是系統規模較小或者對於開發環境這樣的狀況還能夠接受。但當集羣規模變大，特別是對於生成環境，考慮到效率和安全性，這就成了必需要解決的問題。

Kubernetes 給出的解決方案是 PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim。

 

PersistentVolume (PV) 是外部存儲系統中的一塊存儲空間，由管理員建立和維護。與 Volume 同樣，PV 具備持久性，生命週期獨立於 Pod。

PersistentVolumeClaim (PVC) 是對 PV 的申請 (Claim)。PVC 一般由普通用戶建立和維護。須要爲 Pod 分配存儲資源時，用戶能夠建立一個 PVC，指明存儲資源的容量大小和訪問模式（好比只讀）等信息，Kubernetes 會查找並提供知足條件的 PV。

 

有了 PersistentVolumeClaim，用戶只須要告訴 Kubernetes 須要什麼樣的存儲資源，而沒必要關心真正的空間從哪裏分配，如何訪問等底層細節信息。這些 Storage Provider 的底層信息交給管理員來處理，只有管理員才應該關心建立 PersistentVolume 的細節信息。

 

Kubernetes 支持多種類型的 PersistentVolume，好比 AWS EBS、Ceph、NFS 等，完整列表請參考 https://kubernetes.io/docs/concepts/storage/persistent-volumes/#types-of-persistent-volumes

下面咱們用 NFS 來看下PersistentVolume 的使用方法。

 

首先在各個節點安裝nfs-utils以及rpcbind，否則後續會報錯。

yum install –y nfs-utils rpcbind

 

安裝完以後設置共享目錄以及權限。

vi /etc/exports
/mnt * (rw,no_root_squash,no_all_squash,sync)
 
systemctl restart nfs

systemctl restart rpcbind

完事以後重啓nfs和各節點的rpcbind服務，使用showmount –e來檢查是否成功。

 

下面建立一個 PV mypv1，配置文件 nfs-pv1.yml 以下：

kubectl apply -f nfs-pv1.yml

文件解釋：

① capacity 指定 PV 的容量爲 1G。

② accessModes 指定訪問模式爲 ReadWriteOnce，支持的訪問模式有：
ReadWriteOnce – PV 能以 read-write 模式 mount 到單個節點。
ReadOnlyMany – PV 能以 read-only 模式 mount 到多個節點。
ReadWriteMany – PV 能以 read-write 模式 mount 到多個節點。

③ persistentVolumeReclaimPolicy 指定當 PV 的回收策略爲 Recycle，支持的策略有：
Retain – 須要管理員手工回收。
Recycle – 清除 PV 中的數據，效果至關於執行 rm -rf /thevolume/*。
Delete – 刪除 Storage Provider 上的對應存儲資源，例如 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk、OpenStack Cinder Volume 等。

④ storageClassName 指定 PV 的 class 爲 nfs。至關於爲 PV 設置了一個分類，PVC 能夠指定 class 申請相應 class 的 PV。

⑤ 指定 PV 在 NFS 服務器上對應的目錄。

 

接下來建立 PVC mypvc1，配置文件 nfs-pvc1.yml 以下：

kubectl apply -f nfs-pvc.yml

PVC 就很簡單了，只須要指定 PV 的容量，訪問模式和 class。

 

從 kubectl get pvc 和 kubectl get pv 的輸出能夠看到 mypvc1 已經 Bound 到 mypv1，申請成功。

 

接下來就能夠在 Pod 中使用存儲了，Pod 配置文件 pod1.yml 以下：

kubectl apply -f pod1.yml

 

下面來驗證下PV是否可用：

 

 

OK，到這裏本章就結束了，能夠看到，在 Pod 中建立的文件 /mydata/devin 已經保存到了 NFS 服務器目錄 /mnt/k8s/pv1 中。

本文參考連接：

https://blog.51cto.com/goome/2133827

https://www.cnblogs.com/DaweiJ/articles/8618317.html