数据持久化
第十一章：数据持久化

704 字
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3 分钟

数据持久化

    我们知道，Pod是由容器组成的，而容器宕机或停止之后，数据就随之丢了，那么这也就意味着我们在做Kubernetes集群的时候就不得不考虑存储的问题，而存储卷就是为了Pod保存数据而生的。存储卷的类型有很多，我们常用到一般有四种：emptyDir，hostPath，NFS以及云存储（ceph, glasterfs...）等。

一、emptyDir

    emptyDir ： 是pod调度到节点上时创建的一个空目录，当pod被删除时，emptyDir中的数据也随即被删除，emptyDir长用于容器间分享文件，或者用于创建临时目录。
    注：emptyDir不能够用来做数据持久化
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: emptydir
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: emptydir
  template:
    metadata:
      labels:
        app: emptydir
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          volumeMounts:
            - mountPath: /usr/share/nginx/nginx
              name: test-emptydir
        - name: mysql
          image: mysql:5.7
          env:
            - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
              value: "123456"
          volumeMounts:
            - mountPath: /usr/share/nginx
              name: test-emptydir

      volumes:
        - name: test-emptydir
          emptyDir: {}

二、hostPath

    hostPath类似于docker -v参数，将宿主主机中的文件挂载pod中，但是hostPath比docker -v参数更强大，（Pod调度到哪个节点，则直接挂载到当前节点上）
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: hostpath
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: hostpath
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hostpath
    spec:
      nodeName: k8s-m-01
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          volumeMounts:
            - mountPath: /usr/share/nginx/nginx
              name: test-hostpath
        - name: mysql
          image: mysql:5.7
          env:
            - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
              value: "123456"
          volumeMounts:
            - mountPath: /usr/share/nginx
              name: test-hostpath

      volumes:
        - name: test-hostpath
          hostPath:
            path: /opt/hostpath
            type: DirectoryOrCreate

常用类型

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。

三、PV和PVC

1、NFS

    nfs使得我们可以挂载已经存在的共享到我们的Pod中，和emptyDir不同的是，当Pod被删除时，emptyDir也会被删除。但是nfs不会被删除，仅仅是解除挂在状态而已，这就意味着NFS能够允许我们提前对数据进行处理，而且这些数据可以在Pod之间相互传递，并且nfs可以同时被多个pod挂在并进行读写。

1)在所有节点上安装nfs

yum install nfs-utils.x86_64 -y

2)配置

[root@kubernetes-master-01 nfs]# mkdir -p /nfs/v{1..10}
 [root@kubernetes-master-01 nfs]# cat > /etc/exports <<EOF
/nfs/v1  172.16.0.0/16(rw,no_root_squash)
/nfs/v2  172.16.0.0/16(rw,no_root_squash)
/nfs/v3  172.16.0.0/16(rw,no_root_squash)
/nfs/v4  172.16.0.0/16(rw,no_root_squash)
/nfs/v5  172.16.0.0/16(rw,no_root_squash)
/nfs/v6  172.16.0.0/16(rw,no_root_squash)
/nfs/v7  172.16.0.0/16(rw,no_root_squash)
/nfs/v8  172.16.0.0/16(rw,no_root_squash)
/nfs/v9  172.16.0.0/16(rw,no_root_squash)
/nfs/v10 172.16.0.0/16(rw,no_root_squash)
EOF

    [root@k8s-m-01 /nfs]# exportfs -arv
    exporting 172.16.0.0/16:/nfs/v10
    exporting 172.16.0.0/16:/nfs/v9
    exporting 172.16.0.0/16:/nfs/v8
    exporting 172.16.0.0/16:/nfs/v7
    exporting 172.16.0.0/16:/nfs/v6
    exporting 172.16.0.0/16:/nfs/v5
    exporting 172.16.0.0/16:/nfs/v4
    exporting 172.16.0.0/16:/nfs/v3
    exporting 172.16.0.0/16:/nfs/v2
    exporting 172.16.0.0/16:/nfs/v1
    [root@k8s-m-01 /nfs]# showmount -e
    Export list for k8s-m-01:
    /nfs/v10 172.16.0.0/16
    /nfs/v9  172.16.0.0/16
    /nfs/v8  172.16.0.0/16
    /nfs/v7  172.16.0.0/16
    /nfs/v6  172.16.0.0/16
    /nfs/v5  172.16.0.0/16
    /nfs/v4  172.16.0.0/16
    /nfs/v3  172.16.0.0/16
    /nfs/v2  172.16.0.0/16
    /nfs/v1  172.16.0.0/16

3)使用

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nfs
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs

  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs
    spec:
      nodeName: k8s-m-02
      containers:
        - name: mysql
          image: mysql:5.7
          env:
            - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
              value: "123456"
          volumeMounts:
            - mountPath: /var/lib/mysql
              name: nfs
      volumes:
        - name: nfs
          nfs:
            path: /nfs/v1
            server: 172.16.1.51

2、pv和pvc

1）介绍

    PersistentVolume（PV）是集群中已由管理员配置的一段网络存储。 集群中的资源就像一个节点是一个集群资源。 PV是诸如卷之类的卷插件，但是具有独立于使用PV的任何单个pod的生命周期。 该API对象捕获存储的实现细节，即NFS，iSCSI或云提供商特定的存储系统。
    PersistentVolumeClaim（PVC）是用户存储的请求。PVC的使用逻辑：在pod中定义一个存储卷（该存储卷类型为PVC），定义的时候直接指定大小，pvc必须与对应的pv建立关系，pvc会根据定义去pv申请，而pv是由存储空间创建出来的。pv和pvc是kubernetes抽象出来的一种存储资源。

2）区别

1、pv
    Pv是集群级资源，不属于任何名称空间 定义的时候不能指定名称空间
    存储工程师把分布式存储系统上的总空间划分成一个一个小的存储块
    k8s管理员根据存储块创建与之一一对应的pv资源

2、pvc
    是名称空间级资源
    指定使用的pv，
    用户在创建pod的时候同时创建与pv一一对应的pvc资源

    创建Pod的时候,系统里并没有合适的PV跟它定义的PVC绑定 也就是说此时容器想要使用的Volume不存在.这时候Pod的启动就会报错

3）PV的访问模式（accessModes）

模式 解释
ReadWriteOnce（RWO） 可读可写，但只支持被单个节点挂载。
ReadOnlyMany（ROX） 只读，可以被多个节点挂载
ReadWriteMany（RWX） 多路可读可写。这种存储可以以读写的方式被多个节点共享。不是每一种存储都支持这三种方式，像共享方式，目前支持的还比较少，比较常用的是 NFS。在 PVC 绑定 PV 时通常根据两个条件来绑定，一个是存储的大小，另一个就是访问模式。

4）PV的回收策略（persistentVolumeReclaimPolicy）

策略 解释
Retain 不清理, 保留 Volume（需要手动清理）
Recycle 删除数据，即 rm -rf /thevolume/*（只有 NFS 和 HostPath 支持）
Delete 删除存储资源，比如删除 AWS EBS 卷（只有 AWS EBS, GCE PD, Azure Disk 和 Cinder 支持）

5）PV的状态

状态 解释
Available 可用。
Bound 已经分配给 PVC。
Released PVC 解绑但还未执行回收策略。
Failed 发生错误。

6）创建pv

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