1. 什么是PV，PVC？
1.1 什么是PV
官方文档地址: https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/storage/persistent-volumes/
PresistentVolume(PV)是指集群管理员配置提供的某存储系统上的一段存储空间，它是对底层共享存储的抽象，将共享存储作为一种可由用户申请使用的资源，实现”存储消费”机制，通过存储插件，PV支持使用多种网络存储等多种后端存储系统，例如，NFS、CephFS、RBD。PV是集群级别的资源，不属于任何名称空间，用户对PV资源的使用需要通过PersistentVolumeClaim(PVC)提供的使用申请来完成绑定，PVC是PV资源的消费者，它向PV申请特定大小的空间及访问模式(rw或ro)从而创建出PVC存储卷。然后再由Pod资源通过PersistentVolumeClaim存储卷关联使用。
1.2 什么是PVC？
PersistentVolumeClaim，PVC是存储卷类型的资源，它通过申请占用某个PersistentVolume而创建，它与PV是一对一的关系，用户无须关心其底层实现细节，申请时，用户只需要指定目标空间的大小，访问模式，PV标签选择器和StorageClass等相关信息即可。
2. PV资源实践
2.1 PV配置字段详解
PresistentVolume Spec支持如下几个通用字段，用于定义PV的容量，访问模式和回收策。
1.Capacity: PV的容量
2.volumeMode: 卷类型，用于指定此卷可被用作文件系统还是裸格式的块设备，默认为Filesystem。
3.accessMode: PV的访问模式参考官方
1.ReadWriteOnce: 仅可被单个节点读写挂载；命令行中简写RWO。 2.ReadOnlyMany: 仅可被多个节点同时只读挂在；命令行简写ROX。 3.ReadyWriteMany: 可被多个节点同时读写挂载；命令行中简写RWX。4.persistentVolumeReclaimPolicy: PV空间的处理机制，可用类型为Retain(默认)、Recycle或Delete。
1.Retain: 保持不动，由管理员手动回收。 2.Recycle: 空间回收，即删除存储卷下的所有文件(包括子目录和隐藏文件rm -rf /thevolume/*)，目前仅NFS和hostpath支持此功能。 3.Delete: 删除存储卷，诸如 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 或 OpenStack Cinder 卷这类关联存储资产也被删除。5.storageClassName: 当前PV所属的StorageClass的名称，默认为空，即不属于任何StorageClass。
6.mountOptions: 挂载选项组成的列表，如ro，soft和hard等。
2.2 HostPath PV示例
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[root@kn-server-master01-13 pv]# cat hostpath-pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv-volume-001
spec:
storageClassName: “host-storage” 资源类型的标识
persistentVolumeReclaimPolicy: “Retain” 回收策略默认为Retain
capacity: 定义空间
storage: 1Gi 定义空间大小
accessModes: 访问模式
– ReadWriteOnce 访问模式为仅被单个节点读写挂载，单路读写
hostPath: 临时存储在哪个地方
path: “/mnt/data”
[root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
pv-volume-001 1Gi RWO Retain Available host-storage 4m36s
2.3 NFS PV示例
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[root@kn-server-master01-13 pv]# cat nfs-pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: nfs-pv
labels: 标签
release: nfs-redis
spec:
storageClassName: “nfs-storage” 资源类型表示
persistentVolumeReclaimPolicy: “Recycle” 回收策略为Recycle相当rm -rf /
capacity:
storage: 0.5Gi
accessModes:
– ReadWriteMany
nfs:
server: 10.0.0.15
path: /data/redis
[root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
nfs-pv 512Mi RWX Recycle Available nfs-storage 62m
pv-volume-001 1Gi RWO Retain Bound default/001-pvc host-storage 160m
3. PVC资源实践
3.1 PVC配置清单详解
PersistentVolumeClaim，PVC是存储卷类型的资源，它通过申请占用某个PersistentVolume而创建，它与PV是一对一的关系，用户无须关心其底层实现细节， 申请时，用户只需要指定目标空间的大小，访问模式，PV标签选择器和StorageClass等相关信息即可。
PVC的Spec字段可嵌套字段如下，
accessMode: 当前PVC的访问模式，其可用模式与PV相同。 resource当前PVC存储卷需要占用的资源的最大和最小值。 selector绑定时对PV应用的标签选择器，matchlabels或者匹配表达式matchEx-pressions用于挑选要绑定的PV，如果同时指定来两种挑选机制，则必须同时满足两种选择机制的PV才能被选出。 storageClassName: 所依赖的存储卷的名称。 volumeName: 用于直接制定要绑定的PV的卷名。3.2 hostPath-PVC示例
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[root@kn-server-master01-13 pv]# cat hostpath-pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: 001-pvc
spec:
storageClassName: “host-storage” 和PV的storageclassname须一致，否则无法识别。
accessModes:
– ReadWriteOnce
resources: pvc的资源限定仅指其空间大小。
requests:
storage: 0.9Gi 大小为0.9Gi；
[root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl apply -f hostpath-pvc.yaml
Available: 可用状态的自由资源，尚未被绑定PVC。
Bound: 已经绑定至某个PVC。
Released: 绑定的PVC已经被删除，但资源尚被集群回收。
Failed: 因自动回收资源失败而处于的故障状态。
[root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl get pv pv-volume-001
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
pv-volume-001 1Gi RWO Retain Bound default/001-pvc host-storage 33m
[root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl describe pv pv-volume-001
Name: pv-volume-001
Labels: <none>
Annotations: pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes
Finalizers: [kubernetes.io/pv-protection]
StorageClass: host-storage
Status: Bound
Claim: default/001-pvc
Reclaim Policy: Retain
Access Modes: RWO
VolumeMode: Filesystem
Capacity: 1Gi
Node Affinity: <none>
Message:
Source:
Type: HostPath (bare host directory volume)
Path: /mnt/data
HostPathType:
Events: <none>
[root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl describe pvc 001-pvc
Name: 001-pvc
Namespace: default
StorageClass: host-storage
Status: Bound 已绑定
Volume: pv-volume-001
Labels: <none>
Annotations: pv.kubernetes.io/bind-completed: yes
pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes
Finalizers: [kubernetes.io/pvc-protection]
Capacity: 1Gi
Access Modes: RWO
VolumeMode: Filesystem
Used By: <none>
Events: <none>
3.3 NFS-PV-PVC实践之准备NFS共享存储
NFS即是网络文件系统，它是一种分布式文件系统协议，kubernetes中的NFS存储卷用于将某些事先存在的NFS服务器导出(export)的存储空间挂载到Pod中以供容器使用，与临时存储不同的是，NFS存储卷在Pod对象终止后仅仅是被卸载而非删除，NFS是文件系统级共享服务，它支持同时存在多路挂载，定义NFS存储卷时，常用如下字段。
server nfs服务器的地址或者主机名，必须字段。
pathnfs服务器导出(共享)的文件系统路径，必须字段。
readOnly是否以只读方式挂载，默认为false。
生产环境建议使用Ceph、azureDisk等公有云存储。
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[root@kn-server-node02-15 ~]# yum install nfs-utils -y
[root@kn-server-node02-15 ~]# cat /etc/exports
/nfs/data5/ 10.0.0.0/24(rw,no_root_squash)
/data/redis 10.0.0.0/24
10.0.0.0/24 pod访问nfs服务会将源IP修改为节点IP，允许所有节点访问NFS服务
(ro,no_root_squash)访问NFS-SERVER共享目录的用户如果是root，它对共享目录有root权限
准备数据共享目录
[root@kn-server-node02-15 ~]# mkdir /data/redis -p
[root@kn-server-node02-15 ~]# systemctl enable nfs-server
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service to /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service.
服务端配置
各个工作节点安装nfs-utils
ubuntu安装: sudo apt-get install nfs-common 。
centos安装nfs-utils
[root@kn-server-master01-13 pv]# showmount -e 10.0.0.15
Export list for 10.0.0.15:
/data/redis 10.0.0.0/24
master节点和node节点都需要安装
[root@kn-server-node01-14 ~]# showmount -e 10.0.0.15
Export list for 10.0.0.15:
/data/redis 10.0.0.0/24
3.4 准备NFS-PVC
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[root@kn-server-master01-13 pv]# cat nfs-pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: nfs-pvc
labels: 首先标签须匹配，不然无法匹配，也可以称为强行绑定。
release: nfs-redis
spec:
storageClassName: “nfs-storage” 须同属一个
accessModes:
– ReadWriteMany
resources:
requests:
storage: 0.5Gi 指定大小。
[root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl apply -f nfs-pvc.yaml
persistentvolumeclaim/nfs-pvc created
显示已为绑定状态。
[root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl get pv,pvc
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
persistentvolume/nfs-pv 512Mi RWX Recycle Bound default/nfs-pvc nfs-storage 78m
persistentvolume/pv-volume-001 1Gi RWO Retain Bound default/001-pvc host-storage 175m
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
persistentvolumeclaim/001-pvc Bound pv-volume-001 1Gi RWO host-storage 143m
persistentvolumeclaim/nfs-pvc Bound nfs-pv 512Mi RWX nfs-storage 6s
通过describe来查看
[root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl describe pv nfs-pv
Name: nfs-pv
Labels: release=nfs-redis 所属标签
Annotations: pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes
Finalizers: [kubernetes.io/pv-protection]
StorageClass: nfs-storage storageclass名称
Status: Bound 绑定状态
Claim: default/nfs-pvc 名称空间
Reclaim Policy: Recycle 回收策略
Access Modes: RWX 访问模式
VolumeMode: Filesystem
Capacity: 512Mi 大小
Node Affinity: <none>
Message:
Source:
Type: NFS (an NFS mount that lasts the lifetime of a pod)
Server: 10.0.0.15 来自那个nfs服务器
Path: /data/redis 共享的数据目录
ReadOnly: false
Events: <none>
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[root@kn-server-master01-13 pv]# cat pod-redis.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: redis
spec:
containers:
– name: redis
image: redis
volumeMounts:
– name: redis-data
mountPath: /data
volumes:
– name: redis-data
persistentVolumeClaim:
claimName: nfs-pvc
[root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl describe pods redis
Containers:
redis:
Container ID: docker://d82061a1a86f56432e9956fc46bc810e577a0d89b91894e266e883bef68f5d9d
Image: redis
Image ID: docker-pullable://redis@sha256:db485f2e245b5b3329fdc7eff4eb00f913e09d8feb9ca720788059fdc2ed8339
Port: <none>
Host Port: <none>
State: Running
Started: Sun, 27 Nov 2022 21:57:34 +0800
Ready: True
Restart Count: 0
Environment: <none>
Mounts:
/data from redis-data (rw) 已经挂载
[root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl describe pvc nfs-pvc
Name: nfs-pvc
Namespace: default
StorageClass: nfs-storage
Status: Bound
Volume: nfs-pv
Labels: release=nfs-redis
Annotations: pv.kubernetes.io/bind-completed: yes
pv.kubernetes.io/bound-by-controller: yes
Finalizers: [kubernetes.io/pvc-protection]
Capacity: 512Mi
Access Modes: RWX
VolumeMode: Filesystem
Used By: redis 这里可以看到是redis这个Pod正在使用这个PVC
Events: <none>
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[root@kn-server-master01-13 pv]# redis-cli -h 192.168.1.86
192.168.1.86:6379> set key haitang
OK
192.168.1.86:6379> get key
“haitang”
192.168.1.86:6379> bgsave
Background saving started
192.168.1.86:6379> exit
可以看到数据是写到nfs-server了
[root@kn-server-node02-15 redis]# ll
总用量 4
-rw-r–r– 1 polkitd input 110 11月 27 22:14 dump.rdb
删除Pod后，数据是不会丢失的。
[root@kn-server-master01-13 pv]# kubectl delete pods redis
pod “redis” deleted
数据是还在的。
[root@kn-server-node02-15 redis]# ll
总用量 4
-rw-r–r– 1 polkitd input 110 11月 27 22:20 dump.rdb
以上就是kubernetes数据持久化PV PVC深入分析详解的详细内容，更多关于kubernetes数据持久化PV PVC的资料请关注服务器之家其它相关文章！
原文链接：https://www.cnblogs.com/xunweidezui/p/16930208.html#mtop
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