前言
本文记录了存储卷管理、临时卷、持久卷、PV/PVC管理
一、持久卷
卷概述
容器化带来的问题
容器中的文件在磁盘上是临时存放的，这对于容器运行重要应用程序带来一些问题
1、容器崩溃重启时，kubelet会以纯净（镜像）状态重启，容器内的历史数据会丢失
2、容器被删除时，容器内数据会一并被清理
3、多个容器可能会有共享文件和目录的需求
ps：因为K8s是没有停止容器的概念的，所以只有创建和删除容器
卷
卷是一个抽象化的存储设备
使用卷可以解决容器崩溃重启后的历史数据丢失的问题，也可以解决容器或Pod被删除后数据持久保存的问题，
同时可以解决多个容器内数据共享的问题。
Pod可以使用任意数目的卷
k8s支持的卷类型
持久卷
持久卷是集群中的存储资源，里面的数据不会随着Pod的删除而丢失
临时卷
有些应用程序需要额外的存储，但并不关心数据在重启后是否仍然可用。临时卷会同Pod一起创建删除
投射卷
它允许将多个现有卷源映射到同一个目录，通过这些不同类型的卷源组合成一个统一的卷，可以更方便的管理和使用这些资源
卷的使用
1、编写一个Pod资源对象文件
2、在Pod.spec下添加volumes字段，配置外部存储为卷
3、在Pod.spec.comtainers[*] 中添加volumeMounts 字段，声明卷在容器中的挂载位置
ps：卷不能挂载到其他卷上，也不能与其他卷有硬连接
Pod配置中每个容器都必须独立指定各个卷的挂载位置
hostPath卷
hostPath是持久卷，本质是使用本地设备，例如磁盘、分区、目录、Socket、CharDevice和BlockDevice等等。
hostPath卷的可用性取决于底层节点的可用性，如果节点变得不健康，那么hostPath卷也将不可被访问。
hostPath卷里面的数据不会随着Pod结束而消失
ps ： 配置相同的Pod，可能在不同节点上表现不同，应为不同节点上映射的文件内容不同
spec :
volumes : # 卷定义
- name : logdata # 卷名称
hostPath : # 使用hostPath 创建卷
path : /var/weblog # 在节点上存放的路径
type : DirectoryOrCreate # 目录不存在就创建新的
containers :
- name : nginx
image : myos:nginx
volumeMounts : # mount卷
- name : logdata # 卷的名字
mountPath : /usr/local/nginx/logs # 容器内路径
type对应内型 ：
| type类型 | 说明 |
|---|---|
| DirectoryOrCreate | 卷映射对象是一个目录，如果不存在就创建 |
| Directory | 卷映射对象是一个目录，且必须存在 |
| FileOrCreate | 卷映射对象是一个文件，如果不存在就创建 |
| File | 卷映射对象是一个文件，且必须存在 |
| Socket | 卷映射对象是一个Socket套接字，且必须存在 |
| CharDevice | 卷映射对象是一个字符设备，且必须存在 |
| BlockDevice | 卷映射对象是一个块设备，且必须存在 |
NFS卷
k8s中允许将NFS存储以卷的方式挂载到Pod中，删除Pod时，nfs存储卷会被卸载（umount），而不是被删除，nfs卷可以在不同节点的Pod之间共享数据
NFS最大的功能就是在不同节点的不同Pod中共享读写数据，本地NFS的客户端可以透明地读写位于远端NFS服务骑上的文件，就像访问本地文件一样
spec :
volumes :
... ...
- name : website # 存储卷名称
nfs : # 定义资源对象
server : 192.168.1.10 # 指明NFS服务器地址
path : /var/webroot # NFS共享目录
containers :
- name : nginx
image : myos:nginx
volumeMounts : # 映射存储卷
- name : website # 映射的存储卷名称
mountPath : /usr/local/nginx/html # 映射到容器中的路径
PV/PVC
PV：Persistent Volume 是持久卷
PVC ： PersistentVolumeClaim 是持久卷声明
PV/PVC用途
存储的管理是一个与计算机实例的管理完全不同的问题。管理员希望能提供一种通用的API来完成Pod对卷的部署管理与使用。PV/PVC就是为了满足这种需求而诞生的，PV/PVC的引入使集群具备了存储的逻辑抽象能力
k8s支持的存储卷
cephfs ： CephFS volume
csi ： 容器存储接口（CSI）
fc : Fibre Channel(FC)存储
hostPath HostPath 卷
iscsi ： ISCSI(SCSI over IP) 存储
nfs 网络文件系统（NFS）存储
rbd Rados块设备（RBD）卷
PV/PVC使用
PV是资源提供者，根据集群的基础设施变化而变化，由k8s集群管理员配置
PVC是资源的使用者，根据业务服务的需求变化来配置，用户无需知道PV的技术细节，只需要声明你需要什么类型的资源即可
PVC会根据用户的声明需求，自动找到PV完成绑定
PV资源文件
---
kind : PersistentVolume
apiVersion : v1
metadata :
name : mypv
spec :
volumeMode : Filesystem # 提供资源的类型[Filesystem, Block]
accessModes : # 存储卷能提供的访问模式
- ReadWriteOnce # 卷支持的模式，支持多种
- ReadOnlyMnay # RWO，ROX，RWX，RWOP
capacity : # 存储卷能提供的存储空间
storage : 30Gi # 空间大小
persistentVolumeReclaimPolicy : Retain # 数据回收方式
...... # 存储配置
PV资源文件（hostPath）
... ...
metadata :
name : pv-local
spec :
volumeMode : Filesystem # 提供Filesystem访问方式
accessModes :
- ReadWriteOnce # hostPath 只支持RWO
capacity ：
storage ： 30Gi # 提供的磁盘空间大小
persistentVolumeReclaimPolicy ： Retain # 数据手工回收
hostPath ： # hostPath配置
path ： /var/weblog
type ：DirectoryOrCreate
PV资源文件（NFS）
spec :
volumeMode : Filesystem # 提供Filesystem访问方式
accessModes : # NFS 支持多种访问方式
- ReadOnlyMany # RWO,ROX,RWX
- ReadWriteMany
... ...
capacity :
storage : 30Gi # 提供的磁盘空间大小
persistentVolumeReclaimPolicy : Retain # 数据手工回收
mountOptions : # mount的参数
- nolock
nfs : # NFS配置
server : <NFS服务器地址>
path : <共享目录路径>
PVC资源文件
---
kind : PersistentVolumeClaim
apiVersion : v1
metadata :
name : pvc1
spec : # 定义需求
volumMode : Filesystem 需要使用Filesystem的存储卷
accessModes :
- ReadWriteOnce # 需要支持RWO的存储卷
resources :
requests :
storage : 25Gi # 最小磁盘空间需求
Pod调用PVC
映射PVC为卷
使用PVC用户无需关心后端存储设备
系统会自动查找匹配
... ...
spec :
Volumes : # 定义存储卷
- name : logdata # 定义卷名
persistentVolumeClaim : # 定义PVC资源对象
claimName : pvc1 # 使用的PVC为pvc1
- name : website # 定义卷名
persistentVolumeClaim : # 定义PVC资源对象
claimName : pvc2 # 定义使用的PVC为pvc2
存储卷挂载路径
... ...
spec :
containers :
- name : nginx
image : myos:nginx
volumeMounts :
- name : logdata # 挂载卷名
mountPath : /usr/local/nginx/logs # 挂载路径
- name : website # 挂载卷名
mountPath : /usr/local/nginx/html # 挂载路径
二、临时卷
1、configMap 卷
configMap卷提供了向Pod注入配置数据的方法，允许你将配置文件与镜像分离，使容器化的应用具有可移植性
configMap 在使用之前需要先创建它，configMap 不是用来保存大量数据的，在其中保存的数据不可超过1Mib
configMap用途
配置环境变量
修改配置文件的参数，数据库的地址等
修改系统时区
创建configMap语法格式
kubectl create configmap 名称 [选项/参数]
kubectl create configmap tz --from-literal=TZ="Asia/Shanghai"
kubectl get configmap
使用资源对象创建configmap
---
kind : ConfigMap
apiVersion : v1
metadata :
name : timezone
data :
TZ="Asia/Shanghai"
使用 ：
---
kind : Pod
apiVersion : v1
metadata :
name : web1
spec :
... ...
containers :
- name : nginx
image : myos:nginx
envFrom : # 配置环境变量
- configMapRef : # 调用资源对象
name : timezone # Configmap 名称
配置nginx解析php
在Pod中增加php容器，与nginx共享一张网卡
containers :
- name : nginx
... ...
- name : php
image : myos:php-fpm
envFrom :
- configmapRef : # 配置时区
name : timezone
volumeMounts :
- name : website # 挂载NFS
mountPath : /usr/local/nginx/html
制作Configmap配置文件
获取配置文件并修改
kubectl cp -c nginx web1:/usr/local/nginx/conf/nginx.conf nginx.conf
# vim nginx.conf
location ~\.php$ {
root html;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
include fastcgi.conf;
}
###
使用命令创建configmap
kubectl create configmap nginx-php --from-file=nginx.conf
映射配置文件
spec :
volumes :
- name : nginx-php # 卷名称
configMap : # 引用资源对像
name : nginx-php # 资源对象名称
... ...
containers :
- name : nginx
... ...
volumeMounts :
- name : nginx-php # 卷名称
subPath : nginx.conf # 键值（不设置键值映射为目录）
mountPath : /usr/local/nginx/conf/nginx.conf # 路径
2、secret卷
secret卷是一种临时卷，类似于ConfigMap但专门用于保存机密数据
在设置Secret.data字段时，所有简直都必须是经过base64编码的字符串
secret用途
配置一些需要加密的环境变量或文件（eg：https证书）
访问需要认证登陆的私有镜像仓库（eg：harbor私有仓库）
创建secret语法格式
kubectl create secret 子类型 名称 [选项/参数]
子类型
通用类型：
kubectl create secret generic 名称 [选项/参数]
用于创建认证登陆私有仓库的子类型
kubectl create secret docker-registry 名称 [选项/参数]
用于创建TLS证书的子类型
kubectl create secret tls 名称 [选项/参数]
登陆私有仓库
kubectl create secret docker-registry harbor-auth --docker-server="harbor:443" --docker-username="username" --docker-password="password" # 仓库主机端口号 登陆用户名 密码
yaml文件：
---
kind : Pod
apiVersion : v1
metadata :
name : web2
spec :
imagePullSecret : # secret数据
- name : harbor-auth # 资源对象名称
containers :
- name : apache
image : harbor:443/myimg/httpd:latest # 使用私有仓库里的镜像
3、emptyDir 卷
emptyDir的本质是一个简单的空目录，可以提供临时空间，同一个Pod中容器也可以用来共享数据eg：缓存服务器、数据分析统计、排序等
emptyDir随Pod创建而创建，Pod在该节点上运行期间一直存在，当Pod被删除时，临时卷中的数据也会被永久删除
重启Pod中容器不会造成emptyDir数据丢失
... ...
spec :
volumes : # 定义卷
- name : cache # 卷的名字
emptyDir : {} # 卷的类型
containers :
- name : apache
image : harbor:443/myimg/httpd:latest
volumeMounts : # 在容器中挂载卷
- name : cache # 卷名
mountPath : /var/cache # 路径不存在就创建，存在就覆盖
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