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程序与技术分享：12.PV、PVC、StrageClass、本地持久存储

2024-06-28 230
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简介： 程序与技术分享：12.PV、PVC、StrageClass、本地持久存储

目录


一、PV二、PVC 三、生命周期四、例：NFS4.1准备nfs服务器4.2.在master上创建pv4.3.创建PVC，绑定PV五、不通过PV、PVC使用存储5.1.emptyDir5.2.hostPath5.3.NFS5.4.GFS/ceph略六、StorageClass （动态创建PV，pod挂载存储） 6.1.StorageClass资源6.2.Provisioner---制备器6.3.回收策略6.4.允许卷扩展6.5.卷绑定模式6.6.例7、本地持久化存储7.1.定义PV7.2.定义StorageClass7.3.定义PVC7.4.定义POD


介绍StorageClass安装的一篇文章


回到顶部一、PV


　　PresistentVolume持久卷：


　　　　是集群资源，不能指定namespace。


定义PV容量


PV访问权限


readWriteOnce：可读可写，只能被单个节点发发，支持被单个pod挂载，replicas为=1


readOnlyMany：以只读方式被多个pod挂载，replicas可以>1


readWriteMany：以读写方式被多个pod共享，replicas可以>1


pv连接的存储后端地址　


　PV使用nfs：


　　1.mount nfs到主机，再mount到pod里。


　　PV卷阶段状态


　　　　Available：未被claim使用。


　　　　Bound：已绑定到claim。


　　　　Released：claim被删除，卷处于释放状态，未被集群回收。


　　　　Failed：卷自动回收失败。


回到顶部二、PVC


　　PresistenVolumeClaim


　　　　消耗/使用pv资源


　　　　由用户进行存储的请求。类似于pod。声明请求特定的大小和访问模式。


　　pvc与pv是一一对应的。


　　PVC通过pv StorageClass-name绑定PV　


PV与PVC的绑定原则


　　PV和PVC中的spec关键字段要匹配，比如存储（storage）大小。


　　PV和PVC中的storageClassName字段必须一致。


回到顶部


回到顶部 三、生命周期


　　PV是集群中的资源。PVC是对这些资源的请求。


　　Provisioning----->Binding----->Using----->Releasing----->Recycling


releasing：用户删除pvc回收存储资源，pv将变成　“released” 状态。保留着之前的数据，这些数据需要依策略来处理，否则这些PV无法被其他pvc使用。


Recycling：三种策略


　　Retain：允许人工处理保留的数据。


　　Recycle：将删除pv和外部关联的存储资源，需要插件支持。删除pvc时同时清除pv中的数据，pv将变成available状态。 在1.14版中已弃用，推荐使用动态存储供给策略：删除与该PV关联的PVC时，自动删除该PV中的所有数屈打成招


　　Delete：将执行清除操作，之后可以被新的pvc使用，需要插件支持。NFS不支持


注：目前只有NFS和HostPath类型卷支持Recycle，AWS EBS、GCE PD、Azure Disk和Cinder支持Delete。


kubectl delete pv pv-name ##Retain回收


回到顶部四、例：


回到顶部NFS


4.1准备nfs服务器


cd /data/volumes/ ##创建nfs服务器上的共享卷


mkdir v{1,2,3,4,5}


echo "NFS stor 01" >v1/indes.html


.......


echo "NFS stor 05" >v5/indes.html


vim /etc/exports ##配置nfs共享内容


/data/volumes/v1 10.146.16.0/24(rw,no_root_squash)


......


/data/volumes/v5 10.146.16.0/24(rw,no_root_squash)


exportfs -arv ##使nfs生效


showmount -e ##检查


4.2.在master上创建pv


vim pv-damo.yaml


apiVersion: v1


kind: PersistentVolume


metadata:


name: pv001


labels:


name: pv001


spec:


persistentVolumeReclaimPolicy: Delete ##设置回收策略


nfs:


path: /data/volumes/v1


server: nfs


accessModes: 【"ReadWriteMany","ReadWriteOnce"】


capacity:


storage: 2Gi


---


apiVersion: v1


kind: PersistentVolume


metadata:


name: pv002


labels:


name: pv002


spec:


nfs:


path: /data/volumes/v2


server: nfs


accessModes: 【"ReadWriteOnce"】


capacity:


storage: 5Gi


---


apiVersion: v1


kind: PersistentVolume


metadata:


name: pv003


labels:


name: pv003


spec:


nfs:


path: /data/volumes/v3


server: nfs


accessModes: 【"ReadWriteMany","ReadWriteOnce"】


capacity:


storage: 20Gi


---


apiVersion: v1


kind: PersistentVolume


metadata:


name: pv004


labels:


name: pv004


spec:


storageClassName: nfs　　　　##PVC用storageClassName与PV绑定


nfs:


path: /data/volumes/v4


server: nfs


accessModes: 【"ReadWriteMany","ReadWriteOnce"】


capacity:


storage: 10Gi


---


apiVersion: v1


kind: PersistentVolume


metadata:


name: pv005


labels:


name: pv005


spec:


nfs:


path: /data/volumes/v5


server: nfs


accessModes: 【"ReadWriteMany","ReadWriteOnce"】


capacity:


storage: 15Gi


kubectl apply -f pv-damo.yaml


kubectl get pv


4.3.创建PVC，绑定PV


创建一个pvc，需要6G存储，v1、v2、v3都不符合


#vim vol-pvc-demo.yaml


apiVersion: v1


kind: PersistentVolumeClaim


metadata:


name: mypvc


namespace: default


spec:


storageClassName: nfs　　　　##PVC用storageClassName与PV绑定


accessModes: 【"ReadWriteMany"】　　##它的模式必须与PV中定义的相匹配或是PV中定义的子集。


resources:　　##定义资源要求PV满足这个PVC的要求才会被匹配到。


requests:


storage: 6Gi　　#定义要求的空间大小


---


apiVersion: v1


kind: Pod


metadata:


name: vol-pvc


namespace: default


spec:


volumes:


- name: html


persistentVolumeClaim:


claimName: mypvc


containers:


- name: myapp


image: ikubernetes/myapp:v1


volumeMounts:


- name: html


mountPath: /usr/share/nginx/html/


kubectl apply -f vol-pvc-demo.yaml


kubectl get pvc


kubectl get pv


kubectl get pods -o wide


在work上：挂载在work node上的目录


/var/lib/kubelet/pods/


/volumes/kubernetes.io~/


回到顶部五、不通过PV、PVC使用存储


5.1.emptyDir


　　pod删除它也删除。


apiVersion: apps/v1


kind: Deployment


metadata:


name: httpd-demo


labels:


app: httpd-demo


spec:


replicas: 3


selector:


matchLabels:


app: httpd-demo


template:


metadata:


labels:


app: httpd-demo


spec:


containers:


- name: httpd


image: httpd


ports:


- containerPort: 80


volumeMounts:


- name: html


mountPath: /usr/share/http/html/


volumes:


- name: html


emptyDir: {}


5.2.hostPath


　　把宿主机的目录与pod建立关系


kubectl explain Deployment.spec.template.spec.volumes


apiVersion: apps/v1


kind: Deployment


metadata:


name: httpd-demo


labels:


app: httpd-demo


spec:


replicas: 3


selector:


matchLabels:


app: httpd-demo


template:


metadata:


labels:


app: httpd-demo


spec:


containers:


- name: httpd


image: httpd


ports:


- containerPort: 80


volumeMounts:


- name: html


mountPath: /usr/share/http/html/


volumes:


- name: html


path: /data/volumes


type: DirectoryOrCreate


5.3.NFS


apiVersion: //代码效果参考：http://www.lyjsj.net.cn/wz/art_22728.html

v1

kind: Pod


metadata:


name: pvcpod


namespace: default


spec:


volumes:


- name: html


nfs:


path: /data/volumes


server: 10.146.16.248


containers:


- name: myapp


image: ikubernetes/myapp:v1


volumeMounts:


- name: html


mountPath: /usr/share/nginx/html/


5.4.GFS/ceph略


回到顶部六、StorageClass （动态创建PV，pod挂载存储）


　　大规模集群里，大量的PVC、PV，通过StorageClass定义，管理员可以将存储资源定义为某种类型的资源（快速存储、慢速存储），用户根据storageClass描述就可以申请到PV了。StorageClass会依据需求创建出PV。


　　管理不限属性的资源（如性能）， 集群管理员提供各种pv的不同方式，而不仅仅是大小和访问模式。


　　能够自动的去创建pv。


　　工作原理：比如要使用NFS，需要一个nfs-client的自动配置程序---Provisioner（制备器），它使用已经配置好的nfs服务器，来自动创建持久卷--PV。


　　1.自动创建的PV以//代码效果参考：http://www.lyjsj.net.cn/wx/art_22726.html

${namespace}-${pvcName}-${pvName}格式创建在NFS服务器上的共享数据目录中。

　　2.当PV被回收后以archieved-${namespace}-${pvcName}-${pvName}命名格式存在NFS服务器上。


6.1.StorageClass资源


　　每个StorageClass都包含provisioner、parameters和reclaimPolicy字段，这些字段在StorageClass动态分配PersistenVolume时会使用到。


　　StorageClass对象的命名很重要，user使用这个命名来请求生成一个特定的类。当创建StorageClass对象进，管理员设置StorageClass对象的命名和其他参数，一旦创建了对象就不能再对其更新。


　　通过StorageClass的名称来标识不同种类的存储，比如SSD、block-device这种名称，使用者通过StorageClass的名字来实现动态创建PV指定类弄存储的过程。


　　可以为没有申请绑定到特定StorageClass的PVC指定一个默认的存储类。


apiVersion: storage.k8s.io/v1


kind: StorageClass


metadata:


name: standard


provisioner: kubernetes.io/aws-ebs


parameters:


type: gp2


reclaimPolicy: Retain


allowVolumeExpansion: true


mountOptions:


- debug


volumeBindingMode: Immediate ##立即绑定


6.2.Provisioner---制备器


　　Provisioner决定使用哪个卷插件制备PV。


卷插件 　　　　　　　　　　　　　　内置制备器 　　　　　　　　　　配置例子


AWSElasticBlockStore　　　　　　　　 ?　　　　　　　　　　　　　 AWS EBS


AzureFile 　　　　　　　　　　　　　　?　　　　　　　　　　　　　Azure File


AzureDisk 　　　　　　　　　　　　　　? 　　　　　　　　　　　　 Azure Disk


CephFS　　　　　　　　　　　　　　　 - 　　　　　　　　　　　　　　-


Cinder　　　　　　　　　　　　　　　　 ? 　　　　　　　　　　　　OpenStack Cinder


FC　　　　　　　　　　　　　　　　　　-　　　　　　　　　　　　　　 -


Glusterfs 　　　　　　　　　　　　　　　? 　　　　　　　　　　　　Glusterfs


iSCSI 　　　　　　　　　　　　　　　　- 　　　　　　　　　　　　　　　-


NFS 　　　　　　　　　　　　　　　　　-　　　　　　　　　　　　　　 -


RBD　　　　　　　　　　　　　　　　 　　?　　　　　　　　　　　　 Ceph RBD


Local　　　　　　　　　　　　　　　　 -　　　　　　　　　　　　 Local


　　内置制备器（其名称前缀为”kubernetes.io“并打包在kubernetes中）。如NFS没有内部provisioner，可以用第三方的外部provisioner。


6.3.回收策略


　　reclaimPolicy字段中指定回收策略，可以是Delete或者Retain。没有指定默认为Delete；


　　通过StorageClass手动创建并管理的PersistentVolume会使用这些回收策略。


6.4.允许卷扩展


　　PersistenVolume可以配置为可扩展。allowVolumeExpansion: true


　　只能扩不能收。Azure File、Azure Disk、glusterfs、rbc、Cinder支持。


6.5.卷绑定模式


　　volumeBindingMode字段控制了卷绑定和动态制备是时应该的动作。


　　默认：immediate模式表示一旦创建了PersistentVolumeClaim也就完成了卷绑定和动态制备。


　　可以通过WaitForFirstConsumer模式来解决此问题。它将延迟persistenVolume的绑定和制备，直到使用该PVC的Pod被创建。PV会根据Pod调度约束指定的拓扑来选择或制备。


6.6.例


StorageClass + NFS


6.6.1.准备NFS Server


略


6.6.2.创建Service Account，用于管理NFS Provisioner在K8S集群中运行的权限；NFS Provisioner需要单独下截，并以DP方式部署pod。


RBAC授权


# rbac.yaml:#唯一需要修改的地方只有namespace,根据实际情况定义


apiVersion: v1


kind: ServiceAccount # 创建一个账户，主要用来管理NFS provisioner在k8s集群中运行的权限


metadata:


name: nfs-client-provisioner


namespace: default


---


kind: ClusterRole # 创建集群角色


apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1


metadata:


name: nfs-client-provisioner-runner # 角色名


rules: # 角色权限


- apiGroups: 【""】


resources: 【"persistentvolumes"】 # 操作的资源


verbs: 【"get", "list", "watch", "create", "delete"】 # 对该资源的操作权限


- apiGroups: 【""】


resources: 【"persistentvolumeclaims"】


verbs: 【"get", "list", "watch", "update"】


- apiGroups: 【"storage.k8s.io"】


resources: 【"storageclasses"】


verbs: 【"get", "list", "watch"】


- apiGroups: 【""】


resources: 【"events"】


verbs: 【"create", "update", "patch"】


---


kind: ClusterRoleBinding # 集群角色绑定


apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1


metadata:


name: run-nfs-client-provisioner


subjects: # 角色绑定对象


- kind: ServiceAccount


name: nfs-client-provisioner


namespace: default


roleRef:


kind: ClusterRole # 哪个角色


name: nfs-client-provisioner-runner


apiGroup: rbac.authorization.k8s.io


---


kind: Role # 创建角色


apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1


metadata:


name: leader-locking-nfs-client-provisioner # 角色名


namespace: default # Role需要指定名称空间，ClusterRole 不需要


rules: # 角色权限


- apiGroups: 【""】


resources: 【"endpoints"】


verbs: 【"get", "list", "watch", "create", "update", "patch"

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