k8s 之存储卷

前言

        容器磁盘上的文件的生命周期是短暂的，这就使得在容器中运行重要应用时会出现一些问题。
        首先，当容器崩溃时，kubelet 会重启它，但是容器中的文件将丢失——容器以干净的状态（镜像最初的状态）重新启动。
        其次，在Pod中同时运行多个容器时，这些容器之间通常需要共享文件。Kubernetes 中的Volume抽象就很好的解决了这些问题。Pod中的容器通过Pause容器共享Volume。

一、emptyDir 存储卷

        当Pod被分配给节点时，首先创建emptyDir卷，并且只要该Pod在该节点上运行，该卷就会存在。正如卷的名字所述，它最初是空的。Pod 中的容器可以读取和写入emptyDir卷中的相同文件，尽管该卷可以挂载到每个容器中的相同或不同路径上。当出于任何原因从节点中删除 Pod 时，emptyDir中的数据将被永久删除。

emptyDir  可以实现pod中容器之间共享数据，但是存储卷不能持久化数据，且会随着pod 生命周结束而一起删除

示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: app-ng1
  name: app-ng1
spec:
  containers:
  #第一个容器
  - image: nginx:1.18
    name: app-ng1
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:            #定义容器挂载内容
    - name: html            #使用的存储卷名称，如果跟下面volume字段name值相同，
                            #则表示使用volume的这个存储卷
      mountPath: /usr/share/nginx/html/        #挂载至容器中哪个目录

  #第二个容器
  - name: app-busy
    image: busybox:latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    volumeMounts:
    - name: html        ##在容器内定义挂载存储名称和挂载路径
      mountPath: /data/
    command: ['/bin/sh','-c','while true;do echo $(date) >> /data/index.html;sleep 2;done']
    #定义了容器启动时执行的命令，这里是每两秒向/data/index.html追加当前日期
  volumes:         #定义了Pod级别共享的存储卷
  - name: html     #卷名称
    emptyDir: {}   #定义存储卷类型

使用空目录卷（EmptyDir），这是一种临时存储，存储于节点本地，Pod中的所有容器都可以访问。
当Pod被重新调度到其他节点时，数据会丢失。

kubectl apply -f  xxx.yaml

上面定义了2个容器，其中一个容器是输入日期到index.html中，然后验证访问nginx的html是否可以获取日期。以验证两个容器之间挂载的emptyDir实现共享。

二、hostPath 存储卷

hostPath卷将 node 节点的文件系统中的文件或目录挂载到集群中。
hostPath可以实现持久存储，但是在node节点故障时，也会导致数据的丢失。

把Node节点上的目录/文件挂载到容器中，可实现持久化数据存储。但是存储空间会受到Node节点的单机限制，Node节点故障数据就会丢失，且Pod不能实现跨节点共享数据 

示例：

//在 node01 节点上创建挂载目录
mkdir -p /data/pod/volume1
echo 'hello node01' > /data/pod/volume1/index.html


//在 node02 节点上创建挂载目录
mkdir -p /data/pod/volume1
echo 'hello node02' > /data/pod/volume1/index.html


//创建 Pod 资源
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: app-ng2
  name: app-ng2
spec:
  containers:
  - image: nginx:1.18
    name: app-ng2
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:            #定义容器挂载内容
    - name: html             #使用的存储卷名称，如果跟下面volume字段name值相同，
                             #则表示使用volume的这个存储卷
      mountPath: /usr/share/nginx/html/    #挂载至容器中哪个目录
      readOnly: false        #读写挂载方式，默认为读写模式false。可读可写

  #volumes字段定义了paues容器关联的宿主机或分布式文件系统存储卷
  volumes:
  - name: html    #存储卷名称
    hostPath:        #路径，为宿主机存储路径
      path: /data/pod/volume1        #在宿主机上目录的路径
      type: DirectoryOrCreate        #定义类型，这表示如果宿主机没有此目录则会自动创建


kubectl apply -f xxx.yaml

与 node1 节点挂载目录的index,html内容一致

三、nfs 共享存储卷

        使用nfs服务将共享存储设备空间挂载到容器中，可实现持久化数据存储，且Pod能实现跨节点共享数据 

示例：

在一个新节点上安装nfs，并配置nfs服务
mkdir /data/volumes -p
#chmod 777 /data/volumes

vim /etc/exports
/data/volumes 192.168.80.0/24(rw,no_root_squash)


systemctl start rpcbind
systemctl start nfs
#exportfs -rv

hostnamectl set-hostname stor01


在所有node节点上添加域名解析
echo "192.168.80.16 stor01" >> /etc/hosts

master节点操作

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: app-ng3
  name: app-ng3
spec:
  containers:
  - image: nginx:1.18
    name: app-ng3
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:        #定义了容器内的挂载点
    - name: html
      mountPath: /usr/share/nginx/html/
    #将名为html的卷挂载到容器内的/usr/share/nginx/html/路径

  volumes:        # 定义了一个名为html的卷，类型为NFS
  - name: html
    nfs:
      path: /data/volumes        #NFS服务器上的共享目录路径
      server: stor01             #指定了NFS服务器的地址，可以是IP地址。

在nfs服务器上创建index.htm