【k8s应用管理】kubernetes 存储管理

最新推荐文章于 2025-02-13 16:27:25 发布

Karoku066

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文章标签： kubernetes 容器云原生 docker 运维

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Karoku/article/details/145547595

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Kubernetes 存储

Kubernetes 存储

Volume 与存储卷详解

背景

容器磁盘上的文件生命周期是短暂的，这会导致以下问题：

容器崩溃时数据丢失：当容器崩溃后，kubelet 会重启容器，但容器中的文件会丢失，恢复到镜像的初始状态。
多容器间文件共享需求：在同一个 Pod 中运行的多个容器通常需要共享文件。
Kubernetes 通过 Volume 抽象 解决了这些问题。Pod 中的容器通过 Pause 容器 共享 Volume，从而实现数据的持久化和共享。

emptyDir 存储卷

特点：
- 当 Pod 被分配到节点时，emptyDir 卷会被创建。
- 只要 Pod 在该节点上运行，emptyDir 卷就会存在。
- 卷最初是空的，Pod 中的容器可以读取和写入 emptyDir 卷中的相同文件。
- 当 Pod 从节点中删除时，emptyDir 中的数据会被永久删除。
适用场景：
- 临时数据存储。
- 多容器间文件共享。

emptyDir 存储卷示例

创建 YAML 文件
在 /opt/volumes 目录下创建 pod-emptydir.yaml 文件：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-emptydir
  namespace: default
  labels:
    app: myapp
    tier: frontend
spec:
  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']
  volumes:
  - name: html
    emptyDir: {
     }

应用 YAML 文件
使用以下命令创建 Pod：
```
kubectl apply -f pod-emptydir.yaml
```

查看 Pod 状态
确认 Pod 已成功运行：

kubectl get pods -o wide

输出示例：

NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-emptydir   2/2     Running   0          36s   10.244.2.19   node02   <none>           <none>

验证数据共享
- busybox 容器会每隔 2 秒将当前日期写入 /data/index.html 文件。
- myapp 容器通过挂载的 emptyDir 卷读取 /usr/share/nginx/html/index.html 文件。
- 使用 curl 命令访问 Nginx 服务，验证是否能够获取日期信息：
```
curl 10.244.2.19
```
  输出示例：
```
Thu May 27 18:17:11 UTC 2021
Thu May 27 18:17:13 UTC 2021
Thu May 27 18:17:15 UTC 2021
Thu May 27 18:17:17 UTC 2021
Thu May 27 18:17:19 UTC 2021
Thu May 27 18:17:21 UTC 2021
Thu May 27 18:17:23 UTC 2021
```

hostPath 存储卷

功能：将 Node 节点上的文件或目录挂载到 Pod 中。
特点：
- 实现持久化存储，但数据与 Node 节点绑定。
- 如果 Node 节点故障，数据会丢失。
- 适用于单节点数据持久化或调试场景。

hostPath 存储卷示例

在 Node 节点上创建挂载目录

在 node01 上：

mkdir -p /data/pod/volume1
echo 'node01.xy101.com' > /data/pod/volume1/index.html

在 node02 上：

mkdir -p /data/pod/volume1
echo 'node02.xy101.com' > /data/pod/volume1/index.html

创建 Pod 资源 YAML 文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-hostpath
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: ikubernetes/myapp:v1
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html
      readOnly: false
  volumes:
  - name: html
    hostPath:
      path: /data/pod/volume1
      type: DirectoryOrCreate

应用 YAML 文件
```
kubectl apply -f pod-hostpath.yaml
```

验证 Pod 状态

kubectl get pods -o wide

输出示例：

NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-hostpath   1/1     Running   0          37s   10.244.2.35   node02   <none>           <none>

访问测试
```
curl 10.244.2.35
```
输出示例：
```
node02.xy101.com
```

验证数据持久化

删除 Pod 并重新创建：

kubectl delete -f pod-hostpath.yaml
kubectl apply -f pod-hostpath.yaml

再次访问 Pod：
```
curl 10.244.2.37
```
输出示例：
```
node02.xy101.com
```

NFS 共享存储卷

功能：将 NFS 服务器的共享目录挂载到 Pod 中。
特点：
- 实现跨节点的数据持久化和共享。
- 数据存储在 NFS 服务器上，即使 Pod 或 Node 故障，数据也不会丢失。

NFS 存储卷示例

在 NFS 服务器上配置 NFS 服务

创建共享目录并设置权限：

mkdir /data/volumes -p
chmod 777 /data/volumes

编辑 /etc/exports 文件：

/data/volumes 192.168.80.0/24(rw,no_root_squash)

启动 NFS 服务：

systemctl start rpcbind
systemctl start nfs

验证 NFS 共享：

showmount -e

输出示例：

Export list for stor01:
/data/volumes 192.168.80.0/24

创建 Pod 资源 YAML 文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-vol-nfs
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: ikubernetes/myapp:v1
    volumeMounts:
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumes:
  - name: html
    nfs

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