kubernetes存储（二）——K8S的Volumes配置管理（emptyDir卷、hostPath卷、nfs 卷、持久卷PV与持久卷声明PVC）

最新推荐文章于 2025-05-06 17:23:23 发布

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#深入浅出 Kubernetes #volumes #数据卷 #pv #pvc

本文深入探讨了Kubernetes中的Volumes，包括emptyDir、hostPath和NFS卷的使用。此外，还详细介绍了持久卷(PV)和持久卷声明(PVC)的概念，包括静态和动态供给、访问模式及回收策略。通过实例展示了如何创建PV、PVC并将其挂载到Pod中。

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文章目录

1.Volumes的介绍

参考官网：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/volumes/

1.Volumes的介绍

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。

Kubernetes 支持下列类型的卷：
• 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

1.1 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。但是，可以将 emptyDir.medium 字段设置为 “Memory”，以告诉 Kubernetes 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。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: vol1
spec:
  containers:
  - image: busyboxplus
    name: vm1
    command: ["sleep", "300"]
    volumeMounts:
    - mountPath: /cache
      name: cache-volume
  - name: vm2
    image: nginx
    volumeMounts:
    - mountPath: /usr/share/nginx/html
      name: cache-volume
  volumes:
  - name: cache-volume
    emptyDir:
      medium: Memory
      sizeLimit: 100Mi

[kubeadm@server1 ~]$ mkdir vol
[kubeadm@server1 ~]$ cd vol/
[kubeadm@server1 vol]$ ls
[kubeadm@server1 vol]$ vim vol1.yml
[kubeadm@server1 vol]$ kubectl apply -f vol1.yml 
pod/vol1 created
[kubeadm@server1 vol]$ kubectl get pod
NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
my-nginx-56794ff6cb-5qxlq   1/1     Running   0          12h
mypod                       1/1     Running   0          5h20m
vol1                        2/2     Running   0          5s
[kubeadm@server1 vol]$ kubectl get pod -o wide
NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE      NOMINATED NODE   READINESS GATES
my-nginx-56794ff6cb-5qxlq   1/1     Running   0          12h     10.244.1.72   server2   <none>           <none>
mypod                       1/1     Running   0          5h20m   10.244.1.75   server2   <none>           <none>
vol1                        2/2     Running   0          21s     10.244.2.95   server3   <none>           <none>
[kubeadm@server1 vol]$ curl 10.244.2.95
<html>
<head><title>403 Forbidden</title></head>
<body>
<center><h1>403 Forbidden</h1></center>
<hr><center>nginx/1.19.0</center>
</body>
</html>

在这里插入图片描述

消耗内存

[kubeadm@server1 vol]$ kubectl exec -it vol1 -- sh
Defaulting container name to vm1.
Use 'kubectl describe pod/vol1 -n default' to see all of the containers in this pod.
sh: shopt: not found
[ root@vol1:/ ]$ cd cache/
[ root@vol1:/cache ]$ dd if=/dev/zero of=bigfile bs=1M count=100
100+0 records in
100+0 records out
[ root@vol1:/cache ]$ dd if=/dev/zero of=bigfile bs=1M count=100
100+0 records