kubernetes如何通過?pv和pvc來實現存儲管理？

發布時間：2020-05-29 16:52:51 來源：億速云閱讀：722 作者：鴿子欄目：云計算

kubernetes版本：1.16.0

概念

pv全稱為PersistentVolume(持久化卷)，是對底層的共享存儲的一種抽象，它和具體的底層的共享存儲技術的實現方式有關，比如 Ceph、GlusterFS、NFS 等。

pvc全稱PersistentVolumeClaim(持久化卷聲明)，PVC 是用戶存儲的一種聲明，PVC 消耗的是 PV 資源，對于真正使用存儲的用戶不需要關心底層的存儲實現細節，只需要直接使用 PVC 即可。

NFS

k8s支持的 PV 類型有很多，常見的有 Ceph、GlusterFs、nfs以及 hostPath，不過 hostPath 僅僅可用于單機測試。方便起見，我們以NFS存儲資源進行演示。

接下來我們在節點192.168.248.139上面安裝nfs服務，共享的數據目錄為/data/nfs/

1、安裝配置nfs

yum install nfs-utils rpcbind -y
mkdir -p /data/nfs && chmod 755 /data/nfs/
cat /etc/exports
/data/nfs  *(rw,sync,no_root_squash)
systemctl start rpcbind nfs && systemctl enable rpcbind nfs

在k8s上配置使用pv與pvc之前，我們需要在所有的node節點上安裝nfs客戶端，我所使用的環境節點如下：

[root@k8s-master-01 ~]# kubectl get nodes -o wide
NAME          STATUS   ROLES    AGE   VERSION   INTERNAL-IP       EXTERNAL-IP   OS-IMAGE                KERNEL-VERSION          CONTAINER-RUNTIME
k8s-node-01   Ready    <none>   90d   v1.16.0   192.168.248.134   <none>        CentOS Linux 7 (Core)   3.10.0-957.el7.x86_64   docker://18.9.6
k8s-node-02   Ready    <none>   90d   v1.16.0   192.168.248.135   <none>        CentOS Linux 7 (Core)   3.10.0-957.el7.x86_64   docker://18.9.6

必須在所有節點都安裝 nfs 客戶端，否則可能會導致 PV 掛載不上的問題。

創建pv

部署完nfs存儲，接下來我們就可以通過編輯yaml文件，來創建pv和pvc資源了。下面我們來創建一個 PV 資源對象，使用 nfs 類型的后端存儲，2G 的存儲空間，訪問模式為 ReadWriteOnce，回收策略為 Recyle。

vim pv1.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-01
  labels:
    name: pv-01
spec:
  nfs:
    path: /data/nfs
    server: 192.168.248.139
  accessModes: ["ReadWriteOnce"]
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  capacity:
    storage: 2Gi

對以上yaml文件中一些參數做以下解釋

nfs：表示使用的后端存儲為nfs

path：表示后端存儲共享的數據目錄

accessMode：是用來對pv進行訪問權限的設置，包括以下幾種方式：

ReadWriteOnce（RWO）：讀寫權限，只能被單個節點掛載
ReadOnlyMany（ROX）：只讀權限，可以被多個節點掛載
ReadWriteMany（RWX）：讀寫權限，可以被多個節點掛載

persistentVolumeReclaimPolicy：表示pv的回收策略，默認為Retain，目前支持的有三種：

Retain（保留）
Recycle（回收）
Delete（刪除）

然后使用kubectl命令創建即可

[root@k8s-master-01 pv]# kubectl apply -f pv1.yaml 
persistentvolume/pv-01 created
[root@k8s-master-01 pv]# kubectl get pv
NAME              CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM                    STORAGECLASS   REASON   AGE
mysql-pv-volume   20Gi       RWO            Retain           Bound       default/mysql-pv-claim   manual                  2d2h
pv-01             2Gi        RWO            Recycle          Available                                                    6s

如上，pv-01已經創建成功，狀態為Available，表示pv-01已經準備就緒，可以被pvc申請使用。

pv的生命周期中可能會處于4種不同的階段：

Available（可用）
Bound（已綁定）
Released（已釋放）
Failed（失敗）

創建pvc

對應的yaml文件內容如下：

vim pvc-nfs.yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc-nfs
spec:
  accessModes: ["ReadWriteOnce"]
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi

然后使用kubectl命令創建即可

[root@k8s-master-01 pv]# kubectl apply -f pvc-nfs.yaml 
persistentvolumeclaim/pvc-nfs created
[root@k8s-master-01 pv]# kubectl get pv,pvc
NAME                               CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                    STORAGECLASS   REASON   AGE
persistentvolume/mysql-pv-volume   20Gi       RWO            Retain           Bound    default/mysql-pv-claim   manual                  2d3h
persistentvolume/pv-01             2Gi        RWO            Retain           Bound    default/pvc-nfs                                  19s

NAME                                   STATUS   VOLUME            CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
persistentvolumeclaim/mysql-pv-claim   Bound    mysql-pv-volume   20Gi       RWO            manual         2d3h
persistentvolumeclaim/pvc-nfs          Bound    pv-01             2Gi        RWO                           7s

可以看到 pvc-nfs已經創建成功，并且處于綁定狀態，pv也處于綁定狀態。

使用pvc

上面我們已經完成了pv和pvc的創建及綁定，接下來我們創建一個deployment，來使用上面的pvc

vim deployment-pvc.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-nginx-demo
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
    nodePort: 31080
  selector:
    app: liheng
  type: NodePort
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deployment-pvc-demo
  labels: 
    app: deployment-pvc-demo
  annotations:
    liheng86876/created-by: "LIHENG"
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: liheng
  template:
    metadata:
      labels:
        app: liheng
    spec:
      containers:
      - name: web-test
        image: nginx
        imagePullPolicy: IfNotPresent 
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
        volumeMounts:
        - name: html
          mountPath: /usr/share/nginx/html/
      volumes:
      - name: html
        persistentVolumeClaim:
          claimName: pvc-nfs

然后使用kubectl命令創建即可

[root@k8s-master-01 pv]# kubectl get deploy,pod,svc
NAME                                  READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/deployment-pvc-demo   3/3     3            3           2m6s

NAME                                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/deployment-pvc-demo-77859488fc-bmlhd   1/1     Running   0          2m5s
pod/deployment-pvc-demo-77859488fc-c8xkn   1/1     Running   0          2m5s
pod/deployment-pvc-demo-77859488fc-pz6g9   1/1     Running   0          2m5s

NAME                     TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
service/kubernetes       ClusterIP   10.0.0.1     <none>        443/TCP        90d
service/svc-nginx-demo   NodePort    10.0.0.194   <none>        80:31080/TCP   2m6s

可以看到pod已經處于running狀態，我們可以通過如下命令查看deployment和svc的詳細信息