概念
Volumes
容器中的磁盘文件是短暂的，容器崩溃后，再次重启，数据就丢失了。k8s通过volumes进行数据持久化和共享数据。volumes的本质就是一个目录。volume有很多类型，有些已经弃用了，这里提几个还在用的。
ConfigMap && Secret
之前介绍过，可以查看下面的文章：
hostPath
hostPath卷能将主机节点文件系统上的文件或目录挂载到你的 Pod 中。
hostPath卷存在许多安全风险，最佳做法是尽可能避免使用hostPath。 当必须使用hostPath 卷时，它的范围应仅限于所需的文件或目录，并以只读方式挂载。
如果通过 AdmissionPolicy 限制hostPath 对特定目录的访问，则必须要求 volumeMounts 使用 readOnly 挂载以使策略生效。
注意：使用hostPath时，别忘了指定Pod部署的节点。
模版
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: test-pd spec: containers: - image: test-webserver name: test-container volumeMounts: - mountPath: /test-pd name: test-volume volumes: - name: test-volume hostPath: # 宿主上目录位置 path: /data # 此字段为可选 type: Directory
支持的 type 值如下：
| 取值 | 行为 |
| 空字符串（默认）用于向后兼容，这意味着在安装 hostPath 卷之前不会执行任何检查。 | |
DirectoryOrCreate |
如果在给定路径上什么都不存在，那么将根据需要创建空目录，权限设置为 0755，具有与 kubelet 相同的组和属主信息。 |
Directory |
在给定路径上必须存在的目录。 |
FileOrCreate |
如果在给定路径上什么都不存在，那么将在那里根据需要创建空文件，权限设置为 0644，具有与 kubelet 相同的组和所有权。 |
File |
在给定路径上必须存在的文件。 |
Socket |
在给定路径上必须存在的 UNIX 套接字。 |
CharDevice |
在给定路径上必须存在的字符设备。 |
BlockDevice |
在给定路径上必须存在的块设备。 |
emptyDir
当 Pod 分派到某个 Node 上时，emptyDir 卷会被创建，并且在 Pod 在该节点上运行期间，卷一直存在。 就像其名称表示的那样，卷最初是空的。 尽管 Pod 中的容器挂载 emptyDir 卷的路径可能相同也可能不同，这些容器都可以读写 emptyDir 卷中相同的文件。 当 Pod 因为某些原因被从节点上删除时，emptyDir 卷中的数据也会被永久删除。
说明： 容器崩溃并不会导致 Pod 被从节点上移除，因此容器崩溃期间 emptyDir 卷中的数据是安全的。
emptyDir 的一些用途：
- 缓存空间，例如基于磁盘的归并排序。
- 为耗时较长的计算任务提供检查点，以便任务能方便地从崩溃前状态恢复执行。
- 在Web服务器容器服务数据时，保存内容管理器容器获取的文件。
模版
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: test-pd spec: containers: - image: test-webserver name: test-container volumeMounts: - mountPath: /cache name: cache-volume - image: test-webserver name: test-container2 volumeMounts: - mountPath: /cache name: cache-volume volumes: - name: cache-volume emptyDir: {}
PV
PV就是持久卷（Persistent Volume），是集群中的一块存储，可以由管理员事先制备， 或者使用存储类（Storage Class）来动态制备。与Volume不同的是，它们有独立的生命周期，是一种k8s资源，在kubectl中可以缩写为pv。
模版
apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: pv0003 spec: capacity: storage: 5Gi volumeMode: Filesystem accessModes: - ReadWriteOnce persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle storageClassName: slow mountOptions: - hard - nfsvers=4.1 nfs: path: /tmp server: 172.17.0.2
persistentVolumeReclaimPolicy有以下三种：
- Retain – 手动回收
- Delete – 诸如 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 或 OpenStack Cinder 卷这类关联存储资产也被删除
- Recycle – 基本擦除 (rm -rf /thevolume/*)，已被废弃，使用动态制备替代。
capacity: PV的容量
VolumeMode（卷模式）有两种：
- Filesystem：被 Pod 挂载到某个目录
- Block：这类卷以块设备的方式交给 Pod 使用，其上没有任何文件系统。
accessModes（访问模式）有以下几种：
- ReadWriteOnce：单节点读写模式挂载
- ReadWriteMany：多节点读写模式挂载
- ReadOnlyMany：多节点只读模式挂载
说明：Kubernetes 使用卷访问模式来匹配 PersistentVolumeClaim 和 PersistentVolume。 在某些场合下，卷访问模式也会限制 PersistentVolume 可以挂载的位置。
storageClassName：PVC和PV的保持一致
每个卷会处于以下阶段（Phase）之一：
- Available（可用）-- 卷是一个空闲资源，尚未绑定到任何申领；
- Bound（已绑定）-- 该卷已经绑定到某申领；
- Released（已释放）-- 所绑定的申领已被删除，但是资源尚未被集群回收；
- Failed（失败）-- 卷的自动回收操作失败。
PVC
PVC就是持久卷申领（PersistentVolumeClaim，PVC） 表达的是用户对存储的请求。Pod 将 PVC 申领当做存储卷来使用。集群会检视 PVC 申领，找到所绑定的卷， 并为 Pod 挂载该卷。如果用户删除被某 Pod 使用的 PVC 对象，该 PVC 申领不会被立即移除。 PVC 对象的移除会被推迟，直至其不再被任何 Pod 使用。
模版
apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: myclaim spec: accessModes: - ReadWriteOnce volumeMode: Filesystem resources: requests: storage: 8Gi storageClassName: slow selector: matchLabels: release: "stable" matchExpressions: - {key: environment, operator: In, values: [dev]}
selector说明：
- matchLabels - 卷必须包含带有此值的标签
- matchExpressions - 通过设定键（key）、值列表和操作符（operator） 来构造的需求。合法的操作符有 In、NotIn、Exists 和 DoesNotExist。
实战
volumes - hostPath
宿主机的时区、时间和Pod中容器的不一致
修改一下上面的模版，nginx-hostpath.yaml如下
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx-hostpath spec: nodeName: xxx-105-centos containers: - image: nginx:1.14.2 name: nginx volumeMounts: - mountPath: /etc/timezone name: test-volume volumes: - name: test-volume hostPath: path: /etc/timezone type: File
根据个人情况，替换node名，镜像等
命令
kubectl create -f nginx-hostpath.yaml
结果
可以看到，文件挂载成功了。
volumes - emptyDir
busybox-emptydir.yaml
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: busybox-emptydir spec: containers: - image: busybox:latest name: busybox1 imagePullPolicy: IfNotPresent command: ['sh','-c','sleep 3600'] volumeMounts: - mountPath: /home name: cache-volume - image: busybox:latest name: busybox2 imagePullPolicy: IfNotPresent command: ['sh','-c','sleep 3600'] volumeMounts: - mountPath: /home name: cache-volume volumes: - name: cache-volume emptyDir: {}
命令
kubectl create -f busybox-emptydir.yaml
kubectl exec -it busybox-emptydir -c busybox1 -- touch /home/lady_killer kubectl exec -it busybox-emptydir -c busybox2 -- ls /home
结果
PV & PVC - hostPath
任务：
- 创建一个pv，名字为app-config，大小为2Gi，访问权限为ReadWriteMany，storageClassName为manual。Volume的类型为hostPath，路径为/srv/app-config
- 创建一个名字为app-config-pvc的pvc，绑定上面的pv，大小为10Mi
- 创建一个Pod，名字为web-server，镜像为nginx:1.14.2，并且挂载该PVC至/usr/share/nginx/html，挂载的权限为ReadWriteMany。
app-config.yaml
apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: app-config labels: type: local spec: storageClassName: manual capacity: storage: 2Gi accessModes: - ReadWriteMany hostPath: path: "/srv/app-config"
app-config-pvc.yaml
apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: app-config spec: storageClassName: manual accessModes: - ReadWriteMany resources: requests: storage: 10Mi
web-server-pvc.yaml
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: web-server spec: volumes: - name: app-config persistentVolumeClaim: claimName: app-config containers: - name: nginx image: nginx:1.14.2 volumeMounts: - mountPath: "/usr/share/nginx/html" name: app-config
命令
kubectl create -f app-config.yaml kubectl create -f app-config-pvc.yaml kubectl create -f web-server-pvc.yaml
结果
可以看到PV在创建PVC后，状态由Available转为Bound，说明PVC绑定成功。
注意项
绑定不上pv的可能情况：
- PVC的空间申领大小大于PV的大小
- PVC的StorageClassName与PV的不一致
- PVC的accessModes和PV的不一致
挂在PVC的Pod处于Pending状态：
- PVC创建失败
- PVC和Pod不在同一个namespace
删除PVC时建议先将使用PVC的Pod等删除
参考
配置 Pod 以使用 PersistentVolume 作为存储
更多k8s相关内容，请看文章：k8s学习-思维导图与学习笔记
