kubernetes系列10—存储卷详解-蒲公英云

kubernetes系列10—存储卷详解

1、认识存储卷

1.1 背景

　　默认情况下容器中的磁盘文件是非持久化的，容器中的磁盘的生命周期是短暂的，这就带来了一系列的问题：第一，当一个容器损坏之后，kubelet 会重启这个容器，但是文件会丢失-这个容器会是一个全新的状态；第二，当很多容器在同一Pod中运行的时候，很多时候需要数据文件的共享。Kubernete Volume解决了这个问题。

1.2 介绍

　　Docker有一个Volumes的概念，虽然这个Volume有点宽松和管理性比较小。在Docker中，一个 Volume 是一个简单的所在主机的一个目录或者其它容器中的。生命周期是没有办法管理，直到最近才有 local-disk-backed 磁盘。Docker现在提供了磁盘驱动，但是功能非常有限（例如Docker1.7只能挂在一个磁盘每个容器，并且无法传递参数）

　　从另外一个方面讲，Kubernetes volume，拥有明确的生命周期，与所在的Pod的生命周期相同。因此，Kubernetes volume独立与任何容器，与Pod相关，所以数据在重启的过程中还会保留，当然，如果这个Pod被删除了，那么这些数据也会被删除。更重要的是，Kubernetes volume 支持多种类型，任何容器都可以使用多个Kubernetes volume。

　　它的核心，一个 volume 就是一个目录，可能包含一些数据，这些数据对pod中的所有容器都是可用的，这个目录怎么使用，什么类型，由什么组成都是由特殊的volume 类型决定的。

　　要使用Volume，pod需要指定Volume的类型和内容（spec.volumes字段），和映射到容器的位置（spec.containers.volumeMounts字段）。

　　容器中的进程可以看成由Docker镜像和卷组成的文件系统视图。Docker镜像位于文件系统层次结构的根目录下，任何卷都安装在图像中的指定路径上。卷无法装入其他卷或具有到其他卷的硬链接。Pod中的每个容器必须独立指定每个卷的安装位置。

1.3 存储卷常用类型

非持久性存储
- emptyDir
- hostPath
网络连接性存储
- SAN：iSCSI
- NFS：nfs，cfs
分布式存储
- glusterfs、rbd、cephfs
云端存储
- EBS、Azure Disk、阿里云、gitRepo

1	`$ kubectl explain pod.spec.volumes 查询k8s支持的所有类型存储卷`

2、emptyDir存储卷

2.1 emptyDir介绍

　　使用emptyDir，当Pod分配到Node上时，将会创建emptyDir，并且只要Node上的Pod一直运行，Volume就会一直存。当Pod（不管任何原因）从Node上被删除时，emptyDir也同时会删除，存储的数据也将永久删除。

　　常用于作为临时目录、或缓存使用。

2.2 演示：创建emptyDir存储卷

（1）编写yaml文件，并创建

先创建一个名为html的存储卷；再由2个pod都挂载此存储卷；

pod1基于此存储卷作为nginx的主目录；pod2向此存储卷目录写入东西；

[root@master volumes]
# vim vol-emptyDir-demo.yaml

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

name: pod-vol-demo

namespace: default

labels:

app: myapp

tier: frontend

annotations:

along.com
/created-by
:
“cluster admin”

spec:

volumes:

- name: html

emptyDir: {}

containers:

- name: myapp

image: ikubernetes
/myapp
:v1

imagePullPolicy: IfNotPresent

ports:

- name: http

containerPort: 80

volumeMounts:

- name: html

mountPath:
/usr/share/nginx/html/

- name: busybox

image: busybox:latest

imagePullPolicy: IfNotPresent

volumeMounts:

- name: html

mountPath:
/data/

command
:

-
“/bin/sh”

-
“-c”

-
“while true; do echo $(date) >> /data/index.html; sleep 2; done”

[root@master volumes]
# kubectl apply -f vol-emptyDir-demo.yaml

pod
/pod-vol-demo
created

（2）验证

—-pod创建成功

[root@master ~]
# kubectl get pods -o wide

NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE

pod-vol-demo   2
/2
Running   0          13s       10.244.1.106   node1

—-访问业务，输出是pod2的输入

[root@master ~]
# curl 10.244.1.106

Tue Jan 29 07:19:13 UTC 2019

Tue Jan 29 07:19:15 UTC 2019

Tue Jan 29 07:19:17 UTC 2019

Tue Jan 29 07:19:19 UTC 2019

Tue Jan 29 07:19:21 UTC 2019

Tue Jan 29 07:19:23 UTC 2019

Tue Jan 29 07:19:25 UTC 2019

Tue Jan 29 07:19:27 UTC 2019

Tue Jan 29 07:19:29 UTC 2019

3、hostPath存储卷

3.1 emptyDir介绍

　　hostPath允许挂载Node（宿主机）上的文件系统到Pod里面去。如果Pod需要使用Node上的文件，可以使用hostPath。

3.2 hostPath类型

值	行为
空	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`	如果给定路径中不存在任何内容，则将根据需要创建一个空目录，权限设置为0755，与Kubelet具有相同的组和所有权。
`Directory`	目录必须存在于给定路径中
`FileOrCreate`	如果给定路径中不存在任何内容，则会根据需要创建一个空文件，权限设置为0644，与Kubelet具有相同的组和所有权。
`File`	文件必须存在于给定路径中
`Socket`	UNIX套接字必须存在于给定路径中
`CharDevice`	字符设备必须存在于给定路径中
`BlockDevice`	块设备必须存在于给定路径中

3.2 演示：创建hostPath存储卷

（1）编写yaml文件，并创建

创建存储卷，使用DirectoryOrCreate类型，node节点不存在会自动创建

[root@master volumes]
# vim vol-hostpath-demo.yaml

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

name: vol-hostpath

namespace: default

spec:

volumes:

- name: html

hostPath:

path:
/data/pod/volume1/

type
: DirectoryOrCreate

containers:

- name: myapp

image: ikubernetes
/myapp
:v1

volumeMounts:

- name: html

mountPath:
/usr/share/nginx/html/

[root@master volumes]
# kubectl apply -f vol-hostpath-demo.yaml

pod
/vol-hostpath
created

（2）查询验证

[root@master volumes]
# kubectl get pods -o wide

NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE

vol-hostpath   1
/1
Running   0          3s        10.244.1.111   node1

—-在node1上查询是否生产目录

[root@node1 ~]
# ll -d /data/pod/volume1/index.html

-rw-r—r— 1 root root 17 Sep 21 14:44
/data/pod/volume1/index
.html

（3）验证存储卷功能

—-在node1上生成文件

[root@node1 ~]
# echo “node01.along.com” > /data/pod/volume1/index.html

—-访问pod内服务，显示成功

[root@master volumes]
# curl 10.244.1.111

node01.along.com

（4）就算pod被删除再重建，只要node还在，存储卷就还在

[root@master volumes]
# kubectl delete -f vol-hostpath-demo.yaml

pod
“vol-hostpath”
deleted

[root@master volumes]
# kubectl apply -f vol-hostpath-demo.yaml

pod
/vol-hostpath
created

[root@master volumes]
# kubectl get pods -o wide

NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE

vol-hostpath   1
/1
Running   0          3s        10.244.1.112   node1

[root@master volumes]
# curl 10.244.1.112

node01.along.com

4、共享存储NFS存储卷

4.1 NFS存储卷介绍

　　NFS 是Network File System的缩写，即网络文件系统。Kubernetes中通过简单地配置就可以挂载NFS到Pod中，而NFS中的数据是可以永久保存的，同时NFS支持同时写操作。Pod被删除时，Volume被卸载，内容被保留。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。

4.2 演示：创建NFS存储卷

4.2.1 在一台服务器搭建NFS

（1）事前准备

① 修改k8s集群服务的hosts文件，使之能解析nfs服务器

[root@master volumes]
# vim /etc/hosts

192.168.130.103 master

192.168.130.104 node1

192.168.130.105 node2

192.168.130.106 nfs

② 在k8s集群服务器，安装nfs-utils 工具

1	`$ yum -y` `install` `nfs-utils`

（2）在106服务器上提供nfs服务

[root@nfs ~]
# yum -y install nfs-utils

[root@nfs ~]
# mkdir /data/volumes -p

[root@nfs ~]
# vim /data/volumes/index.html

<h1>NFS stor<
/h1
>

[root@nfs ~]
# vim /etc/exports

/data/volumes
192.168.130.0
/24
(rw,no_root_squash)

[root@nfs ~]
# systemctl start nfs

4.2.1 创建NFS存储卷

（1）编写yaml文件，并创建

[root@master volumes]
# vim vol-nfs-demo.yaml

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

name: vol-nfs

namespace: default

spec:

volumes:

- name: html

nfs:

path:
/data/volumes

server: nfs

containers:

- name: myapp

image: ikubernetes
/myapp
:v1

volumeMounts:

- name: html

mountPath:
/usr/share/nginx/html/

[root@master volumes]
# kubectl apply -f vol-nfs-demo.yaml

pod
/vol-nfs
created

（2）验证，访问服务成功

[root@master ~]
# kubectl get pods -o wide

NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE

vol-nfs   1
/1
Running   0          9s        10.244.1.115   node1

[root@master ~]
# curl 10.244.1.115

<h1>NFS stor<
/h1
>

删除pod，再创建，也还存在数据。

5、一些不常用的存储卷

5.1 gitRepo

（1）介绍

gitRepo volume将git代码下拉到指定的容器路径中

（2）示例

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

name: server

spec:

volumes:

- name: git-volume

gitRepo:

repository:
“git@github.com:alonghub/my-git-repository.git”

revision:
“22f1d8406d464b0c0874075539c1f2e96c253775”

containers:

- name: myapp

image: ikubernetes
/myapp
:v1

imagePullPolicy: IfNotPresent

ports:

- name: http

containerPort: 80

volumeMounts:

- name: git-volume

mountPath:
/usr/share/nginx/html/

5.2 glusterfs

　　glusterfs，允许将Glusterfs（一个开源网络文件系统）Volume安装到pod中。不同于emptyDir，Pod被删除时，Volume只是被卸载，内容被保留。味着glusterfs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“切换”。

　　注意：：必须先运行自己的GlusterFS安装，然后才能使用它。

　　有关更多详细信息，请参阅GlusterFS示例。

5.3 RBD

　　RBD允许Rados Block Device格式的磁盘挂载到Pod中，同样的，当pod被删除的时候，rbd也仅仅是被卸载，内容保留，rbd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“切换”。

　　有关更多详细信息，请参阅RBD示例。

5.4 cephfs

　　cephfs Volume可以将已经存在的CephFS Volume挂载到pod中，与emptyDir特点不同，pod被删除的时，cephfs仅被被卸载，内容保留。cephfs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“切换”。

　　提示：可以使用自己的Ceph服务器运行导出，然后在使用cephfs。

　　有关更多详细信息，请参阅CephFS示例

转载于//www.cnblogs.com/dengbingbing/p/10399203.html

1、认识存储卷

1.1 背景

1.2 介绍

1.3 存储卷常用类型

2、emptyDir存储卷

2.1 emptyDir介绍

2.2 演示：创建emptyDir存储卷

3、hostPath存储卷

3.1 emptyDir介绍

3.2 hostPath类型

3.2 演示：创建hostPath存储卷

4、共享存储NFS存储卷

4.1 NFS存储卷介绍

4.2 演示：创建NFS存储卷

4.2.1 在一台服务器搭建NFS

4.2.1 创建NFS存储卷

5、一些不常用的存储卷

5.1 gitRepo

5.2 glusterfs

5.3 RBD

5.4 cephfs

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