kubernetes(k8s)：volumes 配置管理(emptyDir、hostPath、nfs方式挂载卷）

一时失言乱红尘 2023-02-10 12:26 668阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1. 卷的作用,K8S中的volume挂载方式
 *  2. kubernetes支持的卷
 *  3. emptyDir卷
 *   *  3.1 一个pod内多容器之间的数据共享问题
 *  4. hostPath卷
 *   *  4.1 文件共享到本地盘，pod消失后，文件保存到本地
 *  5.Pod内直接挂载nfs服务器的共享目录

# 1. 卷的作用,K8S中的volume挂载方式 #

容器中的文件在磁盘上是临时存放的，这给容器中运行的特殊应用程序带来一些问题。首先，当容器崩溃时，kubelet 将重新启动容器，容器中的文件将会丢失,因为容器会以干净的状态重建。其次，当在一个 Pod 中同时运行多个容器时，常常需要在这些容器之间共享文件。 Kubernetes 抽象出 Volume 对象来解决这两个问题。

Kubernetes 卷具有明确的生命周期,与包裹它的 Pod 相同。 因此，卷比 Pod 中运行的任何容器的存活期都长，在容器重新启动时数据也会得到保留。 当然，当一个 Pod 不再存在时，卷也将不再存在。也许更重要的是，Kubernetes 可以支持许多类型的卷，Pod 也能同时使用任意数量的卷。

卷不能挂载到其他卷，也不能与其他卷有硬链接。 Pod 中的每个容器必须独立地指定每个卷的挂载位置。

# 2. kubernetes支持的卷 #

awsElasticBlockStore 、azureDisk、azureFile、cephfs、cinder、configMap、csi  
downwardAPI、emptyDir、fc (fibre channel)、flexVolume、flocker  
gcePersistentDisk、gitRepo (deprecated)、glusterfs、hostPath、iscsi、local、  
nfs、persistentVolumeClaim、projected、portworxVolume、quobyte、rbd  
scaleIO、secret、storageos、vsphereVolume

# 3. emptyDir卷 #

当 Pod 指定到某个节点上时，首先创建的是一个 `emptyDir 卷`，并且只要 Pod 在该节点上运行，卷就一直存在。 就像它的名称表示的那样，卷最初是空的。 尽管 Pod 中的容器挂载 emptyDir 卷的路径可能相同也可能不同，但是这些容器都可以读写 emptyDir 卷中相同的文件。当 Pod 因为某些原因被从节点上删除时，emptyDir 卷中的数据也会永久删除。

**emptyDir 的使用场景：**

*  缓存空间，例如基于磁盘的归并排序。
 *  为耗时较长的计算任务提供检查点，以便任务能方便地从崩溃前状态恢复执行。
 *  在 Web 服务器容器服务数据时，保存内容管理器容器获取的文件。

默认情况下， emptyDir 卷存储在支持该节点所使用的介质上；这里的介质可以是磁盘或 SSD 或网络存储，这取决于您的环境。 但是，您可以将 `emptyDir.medium` 字段设置为 “`Memory`”，以告诉 Kubernetes 为您安装 tmpfs（基于内存的文件系统）。 虽然 tmpfs 速度非常快，但是要注意它与磁盘不同。 tmpfs 在节点重启时会被清除，并且您所写入的所有文件都会计入容器的内存消耗，受容器内存限制约束。

## 3.1 一个pod内多容器之间的数据共享问题 ##

文件共享，pod消亡后，生成的共享文件也会消亡

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: vol1
    spec:
      containers:
      - name: vm1
        image: reg.westos.org/k8s/busyboxplus
        command: ["sleep","300"]
        volumeMounts:
        - mountPath: /cache      //vm1容器内卷挂载点
          name: cache-volume
      - name: vm2
        image: reg.westos.org/k8s/nginx
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/share/nginx/html       //vm2容器内卷挂载点
          name: cache-volume
      volumes:
      - name: cache-volume
        emptyDir:
          medium: Memory    //告诉 Kubernetes 安装 tmpfs（基于内存的文件系统）
          sizeLimit: 100Mi

![在这里插入图片描述][20200521214410301.png]一个容器内的添加数据，在另一个容器内部可以访问  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

# 4. hostPath卷 #

hostPath 卷能将**主机节点文件系统上的文件或目录**挂载到您的 **Pod** 中。 虽然这不是大多数 Pod 需要的，但是它为一些应用程序提供了强大的逃生舱。

**hostPath 的一些用法有：**

*  运行一个需要访问 Docker 引擎内部机制的容器,挂载 /var/lib/docker 路径。
 *  在容器中运行 cAdvisor 时，以 hostPath 方式挂载 /sys。
 *  允许 Pod 指定给定的 hostPath 在运行 Pod 之前是否应该存在，是否应该创建以及应该以什么方式存在。

除了必需的 path 属性之外，用户可以选择性地为 hostPath 卷指定 type。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]当使用这种类型的卷时要小心，因为：

*  具有相同配置（例如从podTemplate创建）的多个Pod会由于节点上文件的不同而在不同节点上有不同的行为。
 *  当Kubernetes按照计划添加资源感知的调度时，这类调度机制将无法考虑由hostPath使用的资源。
 *  基础主机上创建的文件或目录只能由root用户写入。您需要在特权容器中以root身份运行进程，或者修改主机上的文件权限以便容器能够写入hostPath卷。

## 4.1 文件共享到本地盘，pod消失后，文件保存到本地 ##

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: hostpath-pod
    spec:
      containers:
      - name: test-container
        image: reg.westos.org/k8s/nginx
        volumeMounts:
        - mountPath: /test-pd
          name: myhostpath
      volumes:
      - name: myhostpath
        hostPath:
          path: /data                     //主机节点文件系统目录
          type: DirectoryOrCreate        //hostpath类型

查看pod调度节点是否创建目录  
![在这里插入图片描述][20200521222652475.png]![在这里插入图片描述][20200521222710766.png]  
Pod内挂载点创建文件，成功同步之调度节点端本地目录中  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

# 5.Pod内直接挂载nfs服务器的共享目录 #

（1）配置安装NFS服务

server4上配置nfs  
![在这里插入图片描述][20200521222958106.png]

[root@server4]#yum install -y nfs-utils
    [root@server4]#mkdir /nfsdata
    [root@server4]#cd /nfsdata
    [root@server4 /nfsdata]#cat /etc/exports
    /nfs 	*(rw,no_root_squash)
    [root@server4 /nfsdata]#systemctl enable --now rpcbind
    [root@server4 /nfsdata]#systemctl enable --now nfs
    [root@server4 /nfsdata]#systemctl start nfs
    [root@server4 /nfsdata]#showmount -e
    Export list for server1:
    /nfs *

（2）将镜像nginx中的默认发布目录挂载到了/nfsdata目录中  
实现了两个目录中数据的同步

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: nfs-pd
    spec:
      containers:
      - name: test-container
        image: reg.westos.org/k8s/nginx
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/share/nginx/html
          name: test-volume
      volumes:
      - name: test-volume
        nfs:
          server: 172.25.254.4
          path: /nfsdata

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]![在这里插入图片描述][20200521223626154.png]![在这里插入图片描述][20200521223645872.png]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]![在这里插入图片描述][20200521223722127.png]完全实现了nfs服务器端和pod内数据的同步更新。

[20200521214410301.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521214410301.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521214453401.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521222240249.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200521222652475.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521222652475.png
[20200521222710766.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521222710766.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521222804337.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521222827720.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200521222958106.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521222958106.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521223459568.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521223539177.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNjk2OQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200521223626154.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521223626154.png
[20200521223645872.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521223645872.png
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[20200521223722127.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200521223722127.png