kubernetes 存儲卷

時間 2019-12-17

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　kubernetes 存儲卷
數據卷用於實現容器持久化數據，Kubernetes對於數據卷從新定義，提供了豐富強大的功能。
在Kubernetes系統中，當Pod重建的時候，數據卷會丟失，Kubernetes也是經過數據捲來提供Pod數據的持久化的。Kubernetes數據卷是對Docker數據庫的擴展，Kubernetes數據卷是Pod級別，能夠用來實現Pod中容器的文件共享。

經過命令查看支持的存儲類型：kubectl explain pods.spec.volumes

本地數據卷有2種：html

emptyDir：臨時目錄
hostPath ：使用宿主機主機的路徑

網絡存儲：node

傳統的設備存儲：NAS,SAN
分佈式存儲：glusterfs，rbd，cephfs
雲存儲：EBS,Azure，阿里雲的

1、emptyDir 的類型(容器數據共享)

一個pod裏面2個容器，掛載同一個目錄。
注意：emptyDir的生命週期同pod週期，簡單來講，pod刪除了，emptyDir也隨之刪除。nginx

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-demo
  namespace: default
  labels:
    app: myapp
    tier: frontend
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: ikubernetes/myapp:v1
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    volumeMounts:  #容器掛載
    - name: html
      mountPath: /data/web/html/
  - name: busybox
    image: busybox:latest
    command: ["/bin/sh" ,"-c","sleep 3600"]
    volumeMounts:   #容器掛載
    - name: html
      mountPath: /data/
  volumes:     #定義存儲
  - name: html
    emptyDir: {}

進入busybox測試web

kubectl exec -it pod-demo -c busybox -- /bin/sh
/ # echo $(date) >>/data/index.html
/ # cat /data/index.html
Sun Mar 17 08:20:03 UTC 2019
進入myapp查看數據共享
kubectl exec -it pod-demo -c myapp -- /bin/sh
/ # cat /data/web/html/index.html
Sun Mar 17 08:20:03 UTC 2019

2、hostPath 類型存儲(訪問宿主機數據)

這種會把宿主機上的指定卷加載到容器之中，固然，若是 Pod 發生跨主機的重建，其內容就難保證了。數據庫

這種卷通常和DaemonSet搭配使用，用來操做主機文件，例如進行日誌採集的 FLK 中的 FluentD 就採用這種方式，加載主機的容器日誌目錄，達到收集本主機全部日誌的目的。vim

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-volume
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html/
  volumes:
  - name: html
    hostPath:
      path: /data/nginx/v1/      #目錄會在節點上自動建立
      type: DirectoryOrCreate

咱們在節點的/data/nginx/html/建立一個文件centos

[root@node01 html]# echo "hello nginx!!" >>/data/nginx/html/index.html
[root@master volumes]# curl 172.17.8.7
hello nginxll

3、nfs 類型存儲

NFS（Network File System）即網絡文件系統，是FreeBSD支持的文件系統中的一種，它容許網絡中的計算機之間經過TCP/IP網絡共享資源。在NFS的應用中，本地NFS的客戶端應用能夠透明地讀寫位於遠端NFS服務器上的文件，就像訪問本地文件同樣。api

首先要準備好nfs，我在192.168.247.144的機器上安裝nfs，處處的目錄爲/nfs/data

bash

yum install nfs-utils -y

vim /etc/exports  

/data/volumes    192.168.247.0/16(rw,no_root_squash)   

systemctl start nfs

nfs準備好了，注意，在pod的節點機器要必定肯定能夠掛載nfs類型的，不然建立pod會出錯。執行yum install nfs-utils -y 就能夠掛載了

nfs pod 的yaml文件：服務器

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-volume-nfs
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: nginx-nfs
    image: nginx
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html/
  volumes:
  - name: html
    nfs:
      path: /data/volumes
      server: 192.168.247.144

nfs deployment的yaml文件，即多個副本同個存儲。

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web_server
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
        volumeMounts:
          - name: html
            mountPath: /usr/share/nginx/html/
      volumes:
        - name: html
          nfs:
            path: /fs01/nfs/html
            server: 172.31.182.154

在nfs上添加測試文件

[root@node volumes]# echo "hello nfs" >>/data/volumes/index.html
[root@master volumes]# curl 172.17.8.7
hello nfs

4、pv，pvc的使用

PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim 提供了對存儲支持的抽象，也提供了基礎設施和應用之間的分界，管理員建立一系列的 PV 提供存儲，而後爲應用提供 PVC，應用程序僅須要加載一個 PVC，就能夠進行訪問。
對於pv和pvc，首先要準備存儲的，我用的是nfs，在192.168.247.144的節點上劃分了5個路徑做爲存儲的設備。

mkdir /data/volumes/{v1,v2,v3,v4,v5} -pv

vim /etc/exports

添加以下的內容：

/data/volumes/v1 192.168.0.0/16(rw,no_root_squash)
/data/volumes/v2 192.168.0.0/16(rw,no_root_squash)
/data/volumes/v3 192.168.0.0/16(rw,no_root_squash)
/data/volumes/v4 192.168.0.0/16(rw,no_root_squash)
/data/volumes/v5 192.168.0.0/16(rw,no_root_squash)

保存，導出下。

exportfs -avr

查看下是否正常。

nfs的存儲的好了。下一步要先建立pv，yaml文件以下

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv01
  labels:
    name: pv01
spec:
  nfs:
    path: /data/v1/
    server: 192.168.247.144
  accessModes: ["ReadWriteOnce","ReadWriteMany"]
  capacity:
    storage: 5Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv02
  labels:
    name: pv02
spec:
  nfs:
    path: /data/v2/
    server: 192.168.247.144
  accessModes: ["ReadWriteOnce","ReadWriteMany"]
  capacity:
    storage: 3Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv03
  labels:
    name: pv03
spec:
  nfs:
    path: /data/v3/
    server: 192.168.247.144
  accessModes: ["ReadWriteOnce","ReadWriteMany"]
  capacity:
    storage: 5Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv04
  labels:
    name: pv04
spec:
  nfs:
    path: /data/v4/
    server: 192.168.247.144
  accessModes: ["ReadWriteOnce","ReadWriteMany"]
  capacity:
    storage: 10Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv05
  labels:
    name: pv05
spec:
  nfs:
    path: /data/v5/
    server: 192.168.247.144
  accessModes: ["ReadWriteOnce","ReadWriteMany"]
  capacity:
    storage: 10Gi

#建立pv
kubectl apply -f pv-nfs.yaml

顯示，pv建立完成

接下來建立pvc和pod，yaml文件以下

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mypvc
  namespace: default
spec:
  accessModes: ["ReadWriteMany"]
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi               #建立pvc的指定使用存儲大小
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-volume-pvc
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: nginx-pvc
    image: nginx
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html/
  volumes:              
  - name: html
    persistentVolumeClaim:                  #指定pvc類型
      claimName: mypvc

添加文件測試：

[root@node v1]# echo "hello pvc01" >>index.html
[root@master volumes]# curl 172.17.8.8
hello pvc01

顯示pvc建立好了，同時pvc綁定了一個pv，到此pv和pvc的安裝部署完成。

ps：pv和pvc是一對一綁定的。可是多個pod能夠掛載同一個pvc

一般使用的流程是，首先建立存儲，在建立pv，接着建立pvc，pod掛載到相應的pvc。
pv與pvc的完整生命週期：準備--綁定--使用--釋放--回收
存在問題，pvc申請時未必存在恰好符合需求的pv，由於設計了一種動態的申請pv叫StroageClass。
不把配置寫死在鏡像中而是引入配置中心configMap
configMap：明文

配置容器化應用的方式：

    一、自定義命令行參數：
        args： []
    二、把配置文件直接配進鏡像。
    三、環境變量
        （1）Cloud Mative的應用程序通常可直接經過環境變量加載配置；
        （2）經過entrypoint腳原本預處理變量爲配置文件中的配置信息；
    四、存儲卷

configMap使用
第一種方式：

[root@master volumes]# kubectl create configmap nginx-config --from-literal=nginx_port=8080 --from-literal=server_name=myapp.com
configmap/nginx-config created
[root@master volumes]# kubectl get cm
NAME           DATA      AGE
nginx-config   2         9s
[root@master volumes]# kubectl describe cm nginx-config
Name:         nginx-config
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  <none>

Data
====
nginx_port:
----
8080
server_name:
----
myapp.com
Events:  <none>

第二種方式：

[root@master configmap]# cat www.conf
server {
    server_name myapp.com
    listen 80
    root /data/web/html/;
}
[root@master configmap]# kubectl create configmap nginx-www --from-file=./www.conf
configmap/nginx-www created
[root@master configmap]# kubectl get cm
NAME           DATA      AGE
nginx-config   2         4m
nginx-www      1         8s
[root@master configmap]# kubectl get cm nginx-www -o yaml
apiVersion: v1
data:
  www.conf: "server {\n\tserver_name myapp.com\n\tlisten 80\n\troot /data/web/html/;\n}\n"
kind: ConfigMap
metadata:
  creationTimestamp: 2019-03-17T15:30:46Z
  name: nginx-www
  namespace: default
  resourceVersion: "276960"
  selfLink: /api/v1/namespaces/default/configmaps/nginx-www
  uid: a29267cb-48c9-11e9-9672-000c291e0db8

建立pod

[root@master configmap]# cat pod-configmap-demo.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-cm-1
  namespace: default
  labels:
    app: myapp
    tier: frontend
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: ikubernetes/myapp:v1
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    env:
    - name: NGINX_SERVER_PORT
      valueFrom:
        configMapKeyRef:
          name: nginx-config
          key:  nginx_port
    - name: NGINX_SERVER_NAME
      valueFrom:
        configMapKeyRef:
          name: nginx-config
          key: server_name

[root@master configmap]# kubectl exec -it pod-cm-1 -- /bin/sh
/ # printenv
MYAPP_SVC_PORT_80_TCP_ADDR=10.98.57.156
KUBERNETES_SERVICE_PORT=443
KUBERNETES_PORT=tcp://10.10.10.1:443
MYAPP_SVC_PORT_80_TCP_PORT=80
HOSTNAME=pod-cm-1
SHLVL=1
MYAPP_SVC_PORT_80_TCP_PROTO=tcp
HOME=/root
NGINX_SERVER_PORT=8080
EUREKA_SERVICE_HOST=10.10.10.192
NGINX_SERVER_NAME=myapp.com

[root@master configmap]# cat pod-configmap-2.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-cm-2
  namespace: default
  labels:
    app: myapp
    tier: frontend
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: ikubernetes/myapp:v1
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: nginx-config
      mountPath: /etc/nginx/config.d/
      readOnly: true
  volumes:
  - name: nginx-config
    configMap:
      name: nginx-config

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