【Kubernetes实战】（二十三）数据存储 PV 和 PVC

红太狼 2024-03-24 11:46 59阅读 0赞

**目录**

一、环境安装

二、PV 和 PVC介绍

PV（Persistent Volume）

PVC（Persistent Volume Claim）

三、PV 和 PVC使用

1 NFS准备工作

2 创建PV

3 创建PVC

4 创建Pod

5 查看PV

6 查看PVC

7 查看 Pod

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## 一、环境安装 ##

参考

[【Kubernetes实战】（四）MiniKube方式部署][Kubernetes_MiniKube]

[【Kubernetes实战】（五）KubeAdm方式部署][Kubernetes_KubeAdm]

[【Kubernetes实战】（六）Kind方式部署][Kubernetes_Kind]

## 二、PV 和 PVC介绍 ##

#### PV（Persistent Volume） ####

持久化卷，是对底层的共享存储的一种抽象。一般情况下`PV`由`Kubernetes`管理员进行创建和配置，它与底层具体的共享存储技术有关，并通过插件完成与共享存储的对接。

#### PVC（Persistent Volume Claim） ####

持久化卷声明，是用户对于存储需求的一种声明。换句话说，`PVC`其实就是用户向`Kubernetes`系统发出的一种资源需求申请。

特点：

屏蔽底层存储实现的细节，方便用户使用。

使用了`PV`和`PVC`之后，工作可以得到进一步的细分：

*  存储：存储工程师维护
 *  `PV`：`Kubernetes`管理员维护
 *  `PVC`：`Kubernetes`用户维护

## 三、PV 和 PVC使用 ##

### yml 配置 ###

**PV**

apiVersion: v1  
    kind: PersistentVolume
    metadata:
      name: pv1
    spec:
      nfs: # 存储类型，与底层真正存储对应
      capacity:  # 存储能力，目前只支持存储空间的设置
        storage: 2Gi
      accessModes:  # 访问模式
      storageClassName: # 存储类别
      persistentVolumeReclaimPolicy: # 回收策略

`PV`的关键配置参数说明：

*  存储类型：底层实际存储的类型，`Kubernetes`支持多种存储类型，每种存储类型的配置都有所差异
 *  存储能力（`capacity`）：目前只支持存储空间的设置(`storage=1Gi`)，不过未来可能会加入IOPS、吞吐量等指标的配置
 *  访问模式（`accessModes`）：用于描述用户应用对存储资源的访问权限，访问权限包括下面几种方式：
    
     *  `ReadWriteOnce`（`RWO`）：读写权限，但是只能被单个节点挂载
     *  `ReadOnlyMany`（`ROX`）：只读权限，可以被多个节点挂载
     *  `ReadWriteMany`（`RWX`）：读写权限，可以被多个节点挂载
     *  需要注意的是，底层不同的存储类型可能支持的访问模式不同
 *  回收策略（`persistentVolumeReclaimPolicy`）：当`PV`不再被使用了之后，对其的处理方式。目前支持三种策略：
    
     *  `Retain`（保留）：保留数据，需要管理员手工清理数据
     *  `Recycle`（回收）：清除`PV`中的数据，效果相当于执行`rm -rf /thevolume/*`
     *  `Delete`（删除）：与`PV`相连的后端存储完成`Volume`的删除操作，当然这常见于云服务商的存储服务
     *  需要注意的是，底层不同的存储类型可能支持的回收策略不同
 *  存储类别：`PV`可以通过`storageClassName`参数指定一个存储类别
    
     *  具有特定类别的`PV`只能与请求了该类别的`PVC`进行绑定
     *  未设定类别的`PV`则只能与不请求任何类别的`PVC`进行绑定
 *  状态（`status`）：一个`PV`的生命周期中，可能会处于`4`中不同的阶段：
    
     *  `Available`（可用）：表示可用状态，还未被任何`PVC`绑定
     *  `Bound`（已绑定）：表示`PV`已经被`PVC`绑定
     *  `Released`（已释放）：表示`PVC`被删除，但是资源还未被集群重新声明
     *  `Failed`（失败）：表示该`PV`的自动回收失败

#### PVC ####

apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
      name: pvc
      namespace: dev
    spec:
      accessModes: # 访问模式
      selector: # 采用标签对PV选择
      storageClassName: # 存储类别
      resources: # 请求空间
        requests:
          storage: 5Gi

`PVC`的关键配置参数说明：

*  访问模式（`accessModes`）：用于描述用户应用对存储资源的访问权限
 *  选择条件（`selector`）：通过`Label Selector`的设置，可使`PVC`对于系统中己存在的`PV`进行筛选
 *  存储类别（`storageClassName`）：`PVC`在定义时可以设定需要的后端存储的类别，只有设置了该`class`的`PV`才能被系统选出
 *  资源请求（`resources`）：描述对存储资源的请求

### 1 NFS准备工作 ###

1)创建`NFS`共享目录

mkdir -pv /root/data/{pv1,pv2,pv3}

2)vim /etc/exports

/root/data/pv1     172.30.1.0/24(rw,no_root_squash)
    /root/data/pv2     172.30.1.0/24(rw,no_root_squash)
    /root/data/pv3     172.30.1.0/24(rw,no_root_squash)

### 2 创建PV ###

vim pv.yml

apiVersion: v1
    kind: PersistentVolume
    metadata:
      name:  pv1
    spec:
      capacity: 
        storage: 1Gi
      accessModes:
      - ReadWriteMany
      persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
      nfs:
        path: /root/data/pv1
        server: 172.30.1.100
    
    ---
    
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolume
    metadata:
      name:  pv2
    spec:
      capacity: 
        storage: 2Gi
      accessModes:
      - ReadWriteMany
      persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
      nfs:
        path: /root/data/pv2
        server: 172.30.1.100
    
    ---
    
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolume
    metadata:
      name:  pv3
    spec:
      capacity: 
        storage: 3Gi
      accessModes:
      - ReadWriteMany
      persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
      nfs:
        path: /root/data/pv3
        server: 172.30.1.100

**创建pv**

kubectl create -f pv.yml

![134e2f4c52db454e8e4142f9ea499719.png][]

### 3 创建PVC ###

vim pvc.yml

apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
      name: pvc1
      namespace: dev
    spec:
      accessModes: 
      - ReadWriteMany
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi
    
    ---
    
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
      name: pvc2
      namespace: dev
    spec:
      accessModes: 
      - ReadWriteMany
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi
    
    ---
    
    apiVersion: v1
    kind: PersistentVolumeClaim
    metadata:
      name: pvc3
      namespace: dev
    spec:
      accessModes: 
      - ReadWriteMany
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

创建`PVC`

kubectl create -f pvc.yml

![eaf4f5901e6a454087386760c945ab88.png][]

### 4 创建Pod ###

#### Pod yml ####

vim pod-pvc.yml

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: pod1
      namespace: dev
    spec:
      containers:
      - name: busybox
        image: busybox:1.30
        command: ["/bin/sh","-c","while true;do echo pod1 >> /root/out.txt; sleep 10; done;"]
        volumeMounts:
        - name: volume
          mountPath: /root/
      volumes:
        - name: volume
          persistentVolumeClaim:
            claimName: pvc1
            readOnly: false
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: pod2
      namespace: dev
    spec:
      containers:
      - name: busybox
        image: busybox:1.30
        command: ["/bin/sh","-c","while true;do echo pod2 >> /root/out.txt; sleep 10; done;"]
        volumeMounts:
        - name: volume
          mountPath: /root/
      volumes:
        - name: volume
          persistentVolumeClaim:
            claimName: pvc2
            readOnly: false

kubectl create -f  pod-pvc.yml

![bcdc190ed7564c96b626f8c9b96fd2c7.png][]

### 5 查看PV ###

`PV`是全局资源，所以不用指定`namespace`

kubectl get pv -o wide

![05dbd7dadd8c4eb38575d246d4b804aa.png][]

### 6 查看PVC ###

kubectl get pvc -n dev -o wide

![5347cdf336a84c089386fdcdba19600d.png][]

### 7 查看 Pod ###

kubectl get pods -n dev -o wide

![bf38167702904716970700682171876b.png][]

[Kubernetes_MiniKube]: https://blog.csdn.net/forest_long/article/details/129665163
[Kubernetes_KubeAdm]: https://blog.csdn.net/forest_long/article/details/129665224
[Kubernetes_Kind]: https://blog.csdn.net/forest_long/article/details/129665231
[134e2f4c52db454e8e4142f9ea499719.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/c1390246531f4015abf063e53b39151b.png
[eaf4f5901e6a454087386760c945ab88.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/d34587e95f184c51b998103af2c22204.png
[bcdc190ed7564c96b626f8c9b96fd2c7.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/18c8535796e24208bc96756382bc6776.png
[05dbd7dadd8c4eb38575d246d4b804aa.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/51d36f4854954d749018bfa193e273c5.png
[5347cdf336a84c089386fdcdba19600d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/128e2976b6db49b6b710ca7e0a112db3.png
[bf38167702904716970700682171876b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/14f3652556444b9799bf8f4a89fe7357.png