PV与PVC

PV 与 PVC 核心概念与使用逻辑

在 Kubernetes 中，PV（Persistent Volume，持久化卷）和 PVC（Persistent Volume Claim，持久化卷声明）是实现 “存储资源与应用解耦” 的核心组件：PV 是集群管理员提前创建的 “存储资源实体”，PVC 是用户对存储资源的 “申请请求”，二者通过匹配机制绑定，让应用无需关注底层存储细节。

一、核心概念与关系

维度	PV（Persistent Volume）	PVC（Persistent Volume Claim）
角色定位	集群级别的 “存储资源池”，由管理员创建，独立于 Pod 生命周期。	命名空间级别的 “存储申请单”，由用户（或运维）在部署应用时创建，与 Pod 关联。
核心属性	包含存储类型（如 NFS、Ceph、AWS EBS）、容量（capacity）、访问模式（accessModes）、存储类（storageClassName）等，定义 “有什么存储”。	包含申请容量、访问模式、存储类等，定义 “需要什么存储”，需与 PV 属性匹配才能绑定。
生命周期	由管理员手动创建 / 删除，或通过 StorageClass 动态创建，生命周期不依赖 Pod。	与 Pod 关联：Pod 删除后 PVC 可保留（数据不丢），PVC 删除后绑定的 PV 会按策略回收（如保留、删除、重新初始化）。
绑定逻辑	被动等待 PVC 申请，同一时间只能绑定一个 PVC。	主动申请 PV，绑定后独占 PV 资源，Pod 通过volumeMounts挂载 PVC 即可使用存储。

二、关键属性：访问模式（accessModes）

访问模式定义了 PV 的读写权限，是 PVC 与 PV 匹配的核心条件之一，支持三种类型（需底层存储支持）：

• ReadWriteOnce（RWO）：仅允许单个节点以读写方式挂载，适用于 “单 Pod 独占存储” 场景（如数据库 Pod）。
• ReadOnlyMany（ROX）：允许多个节点以只读方式挂载，适用于 “多 Pod 共享只读数据” 场景（如静态资源服务）。
• ReadWriteMany（RWX）：允许多个节点以读写方式挂载，适用于 “多 Pod 共享读写数据” 场景（如分布式文件系统 NFS、CephFS）。

三、使用流程（以手动创建 PV+PVC 为例）

1. 步骤 1：管理员创建 PV（定义存储资源）

以 NFS 类型 PV 为例，创建pv-nfs.yaml配置文件：

yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-nfs-10g  # PV名称
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi  # PV容量
  accessModes:
    - ReadWriteOnce  # 访问模式：单节点读写
  storageClassName: "nfs-storage"  # 存储类名称（需提前创建）
  nfs:  # 底层存储类型为NFS
    server: 192.168.1.100  # NFS服务器IP
    path: "/data/k8s/nfs/pv1"  # NFS共享目录
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain  # 回收策略：PVC删除后PV保留数据，需手动清理

执行命令创建 PV：kubectl apply -f pv-nfs.yaml

2. 步骤 2：用户创建 PVC（申请存储资源）

创建pvc-nfs.yaml，申请与上述 PV 匹配的存储：

yaml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc-nfs-5g  # PVC名称
  namespace: default  # 所属命名空间
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce  # 与PV访问模式一致
  storageClassName: "nfs-storage"  # 与PV存储类一致
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi  # 申请容量≤PV容量（10Gi）

执行命令创建 PVC：kubectl apply -f pvc-nfs.yaml

3. 步骤 3：Pod 挂载 PVC 使用存储

在 Pod 配置中通过volumes关联 PVC，再通过volumeMounts挂载到容器目录：

yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-with-pvc
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:alpine
    volumeMounts:
    - name: data-volume  # 与下方volumes.name一致
      mountPath: /usr/share/nginx/html  # 容器内挂载路径
  volumes:
  - name: data-volume
    persistentVolumeClaim:
      claimName: pvc-nfs-5g  # 关联的PVC名称

四、常见问题与解决方案

问题现象	核心原因	解决措施
PVC 一直处于 Pending 状态	无匹配的 PV（如容量不足、访问模式不匹配、存储类不一致）	1. 执行kubectl describe pvc <pvc-name>查看具体原因；2. 调整 PVC 申请参数，或创建符合条件的 PV
Pod 挂载 PVC 失败（Error 状态）	PV 底层存储不可用（如 NFS 服务器宕机、Ceph 集群故障）	1. 检查底层存储服务状态；2. 执行kubectl describe pod <pod-name>查看挂载错误日志
PVC 删除后数据丢失	PV 的回收策略为 Delete（删除 PVC 时自动删除 PV 及底层存储）	1. 创建 PV 时将persistentVolumeReclaimPolicy设为 Retain（保留数据）；2. 生产环境优先使用 Retain 策略