使用 Persistent Volumes 管理存储

在 Kubernetes 中，Persistent Volumes (PV) 和 Persistent Volume Claims (PVC) 是用来管理存储的抽象概念。PV 是集群中的一块存储，它已经被管理员预先配置好或通过存储类动态创建。PVC 是用户对存储的请求，它指定了存储的大小、访问模式等要求。Kubernetes 会自动匹配合适的 PV 来满足 PVC 的需求。

以下是使用 Persistent Volumes 管理存储的基本步骤：

1. 创建 Persistent Volume (PV)：

   • PV 是集群中的一块存储，可以是本地磁盘、网络存储（如 NFS、iSCSI、云存储等）。管理员需要预先创建 PV 资源。
   • 示例 PV 配置文件 pv.yaml：

     apiVersion: v1
     kind: PersistentVolume
     metadata:
       name: my-pv
     spec:
       capacity:
         storage: 5Gi
       accessModes:
         - ReadWriteOnce
       hostPath:
         path: "/mnt/data"
     

   • 应用 PV 配置：

     kubectl apply -f pv.yaml
     

2. 创建 Persistent Volume Claim (PVC)：

   • PVC 是用户对存储的请求。它指定了所需的存储大小、访问模式等。
   • 示例 PVC 配置文件 pvc.yaml：

     apiVersion: v1
     kind: PersistentVolumeClaim
     metadata:
       name: my-pvc
     spec:
       accessModes:
         - ReadWriteOnce
       resources:
         requests:
           storage: 2Gi
     

   • 应用 PVC 配置：

     kubectl apply -f pvc.yaml
     

3. 使用 PVC 在 Pod 中：

   • 在 Pod 配置文件中，你可以引用 PVC 来为容器提供持久化存储。
   • 示例 Pod 配置文件 pod.yaml：

     apiVersion: v1
     kind: Pod
     metadata:
       name: my-pod
     spec:
       containers:
       - name: my-container
         image: nginx
         volumeMounts:
         - mountPath: "/usr/share/nginx/html"
           name: my-pv
       volumes:
       - name: my-pv
         persistentVolumeClaim:
           claimName: my-pvc
     

   • 应用 Pod 配置：

     kubectl apply -f pod.yaml
     

4. 存储类的使用：

   • 存储类允许管理员定义存储的动态供应策略。当 PVC 与存储类匹配时，存储系统会自动创建相应的 PV。
   • 创建存储类配置文件 storage-class.yaml：

     apiVersion: storage.k8s.io/v1
     kind: StorageClass
     metadata:
       name: my-storage-class
     provisioner: kubernetes.io/aws-ebs
     parameters:
       type: gp2
     reclaimPolicy: Retain
     

   • 应用存储类配置：

     kubectl apply -f storage-class.yaml
     

5. 动态供应：

   • 当 PVC 被创建且没有现成的 PV 与之匹配时，如果 PVC 指定了存储类，且存储类的 provisioner 有效，Kubernetes 将自动创建一个新的 PV。

6. 管理存储：

   • 使用 kubectl get pv 查看集群中的所有 PV。
   • 使用 kubectl get pvc 查看集群中的所有 PVC。
   • 使用 kubectl describe pv/[PV_NAME] 或 kubectl describe pvc/[PVC_NAME] 获取更多详细信息。

7. 回收策略：

   • 你可以为 PV 设置回收策略，如 Retain、Recycle 或 Delete。默认策略是 Delete，这意味着当 PVC 被删除时，PV 也会被自动删除。

8. 备份和迁移数据：

   • 在删除 PVC 或 PV 之前，确保备份重要数据，以防数据丢失。

9. 监控存储使用情况：

   • 使用 Kubernetes 监控工具（如 Prometheus 和 Grafana）来监控存储使用情况。

通过以上步骤，你可以在 Kubernetes 集群中有效地管理存储资源。记得在生产环境中进行详细的规划和测试，以确保存储解决方案满足应用程序的需求。