前言
- 本篇来学习下数据存储中的基本存储方式
数据存储
容器的生命周期可能很短，会被频繁地创建和销毁。那么容器在销毁时，保存在容器中的数据也会被清除。这种结果对用户来说，在某些情况下是不乐意看到的。为了持久化保存容器的数据，kubernetes引入了Volume的概念。
Volume是Pod中能够被多个容器访问的共享目录，它被定义在Pod上，然后被一个Pod里的多个容器挂载到具体的文件目录下，kubernetes通过Volume实现同一个Pod中不同容器之间的数据共享以及数据的持久化存储。Volume的生命容器不与Pod中单个容器的生命周期相关，当容器终止或者重启时，Volume中的数据也不会丢失。
kubernetes的Volume支持多种类型，比较常见的有下面几个：
- 简单存储：EmptyDir、HostPath、NFS
- 高级存储：PV、PVC
- 配置存储：ConfigMap、Secret
基本存储
EmptyDir
EmptyDir是最基础的Volume类型，一个EmptyDir就是Host上的一个空目录。
EmptyDir是在Pod被分配到Node时创建的，它的初始内容为空，并且无须指定宿主机上对应的目录文件，因为kubernetes会自动分配一个目录，当Pod销毁时， EmptyDir中的数据也会被永久删除。 EmptyDir用途如下：
- 临时空间，例如用于某些应用程序运行时所需的临时目录，且无须永久保留
- 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）
接下来，通过一个容器之间文件共享的案例来使用一下EmptyDir。
在一个Pod中准备两个容器nginx和busybox，然后声明一个Volume分别挂在到两个容器的目录中，然后nginx容器负责向Volume中写日志，busybox中通过命令将日志内容读到控制台。
- 创建一个volume-emptydir.yaml
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: volume-emptydir namespace: dev spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.17.1 ports: - containerPort: 80 volumeMounts: # 将logs-volume挂在到nginx容器中，对应的目录为 /var/log/nginx - name: logs-volume mountPath: /var/log/nginx - name: busybox image: busybox:1.30 command: ["/bin/sh","-c","tail -f /logs/access.log"] # 初始命令，动态读取指定文件中内容 volumeMounts: # 将logs-volume 挂在到busybox容器中，对应的目录为 /logs - name: logs-volume mountPath: /logs volumes: # 声明volume， name为logs-volume，类型为emptyDir - name: logs-volume emptyDir: {}
# 创建pod [root@master ~]# kubectl create -f volume-emptydir.yaml pod/volume-emptydir created # 查看pod [root@master ~]# kubectl get pods volume-emptydir -n dev -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES volume-emptydir 2/2 Running 0 9s 10.244.3.69 node2 <none> <none> # 打开新终端窗口 通过kubectl logs命令查看指定容器的标准输出 # kubectl logs -f pod名称 -n 命名空间 -c 容器名称 [root@k8s-master ~]# kubectl logs -f volume-emptydir -n dev -c busybox # 访问nginx [root@master ~]# curl 10.244.3.69
HostPath
EmptyDir中数据不会被持久化，它会随着Pod的结束而销毁，如果想简单的将数据持久化到主机中，可以选择HostPath。
HostPath就是将Node主机中一个实际目录挂在到Pod中，以供容器使用，这样的设计就可以保证Pod销毁了，但是数据依据可以存在于Node主机上。
- 创建一个volume-hostpath.yaml
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: volume-hostpath namespace: dev spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.17.1 ports: - containerPort: 80 volumeMounts: - name: logs-volume mountPath: /var/log/nginx - name: busybox image: busybox:1.30 command: ["/bin/sh","-c","tail -f /logs/access.log"] volumeMounts: - name: logs-volume mountPath: /logs volumes: - name: logs-volume hostPath: path: /root/logs type: DirectoryOrCreate # 目录存在就使用，不存在就先创建后使用
关于type的值的一点说明： DirectoryOrCreate 目录存在就使用，不存在就先创建后使用 Directory 目录必须存在 FileOrCreate 文件存在就使用，不存在就先创建后使用 File 文件必须存在 Socket unix套接字必须存在 CharDevice 字符设备必须存在 BlockDevice 块设备必须存在
# 创建pod [root@master ~]# kubectl create -f volume-hostpath.yaml pod/volume-hostpath created # 查看pod [root@master ~]# kubectl get pods volume-hostpath -n dev -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES volume-hostpath 2/2 Running 0 28s 10.244.3.71 node2 <none> <none> # 打开新终端窗口 通过kubectl logs命令查看指定容器的标准输出 # kubectl logs -f pod名称 -n 命名空间 -c 容器名称 [root@master ~]# kubectl logs -f volume-emptydir -n dev -c busybox # 访问nginx [root@master ~]# curl 10.244.3.71
NFS
HostPath可以解决数据持久化的问题，但是一旦Node节点故障了，Pod如果转移到了别的节点，又会出现问题了，此时需要准备单独的网络存储系统，比较常用的用NFS、CIFS。
NFS是一个网络文件存储系统，可以搭建一台NFS服务器，然后将Pod中的存储直接连接到NFS系统上，这样的话，无论Pod在节点上怎么转移，只要Node跟NFS的对接没问题，数据就可以成功访问。
1）首先要准备nfs的服务器，这里为了简单，直接是master节点做nfs服务器
# 在nfs上安装nfs服务 [root@k8s-master ~]# yum install nfs-utils -y # 准备一个共享目录 [root@k8s-master ~]# mkdir /root/data/nfs -pv # 将共享目录以读写权限暴露给192.168.5.0/24网段中的所有主机 [root@k8s-master ~]# vim /etc/exports [root@k8s-master ~]# more /etc/exports /root/data/nfs 192.168.96.0/24(rw,no_root_squash) # 启动nfs服务 [root@k8s-master ~]# systemctl restart nfs
2）接下来，要在的每个node节点上都安装下nfs，这样的目的是为了node节点可以驱动nfs设备
# 在node上安装nfs服务，注意不需要启动 [root@k8s-master ~]# yum install nfs-utils -y
3）接下来，就可以编写pod的配置文件了，创建volume-nfs.yaml
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: volume-nfs namespace: dev spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.17.1 ports: - containerPort: 80 volumeMounts: - name: logs-volume mountPath: /var/log/nginx - name: busybox image: busybox:1.30 command: ["/bin/sh","-c","tail -f /logs/access.log"] volumeMounts: - name: logs-volume mountPath: /logs volumes: - name: logs-volume nfs: server: 192.168.96.100 #nfs服务器地址 path: /root/data/nfs #共享文件路径
4）最后，运行下pod，观察结果
# 创建pod root@master ~]# kubectl create -f volume-nfs.yaml pod/volume-nfs created # 查看pod [root@master ~]# kubectl get pods volume-nfs -n dev NAME READY STATUS RESTARTS AGE volume-nfs 2/2 Running 0 23s # 查看nfs服务器上的共享目录，发现已经有文件了 [root@master ~]# ls /root/data/nfs/ access.log error.log
