Kubernetes 中 emptyDir 卷：原理、挂载过程与应用场景详解

最新推荐文章于 2025-03-31 23:11:37 发布

m0_53747349

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分类专栏： # k8s 文章标签： kubernetes 容器云原生

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一、引言

在 Kubernetes 生态中，存储卷是容器应用数据存储与交互的关键组件。其中，emptyDir 作为一种基础且常用的临时存储卷，理解其工作原理与使用场景，对开发者高效构建容器化应用至关重要。本文结合实际 YAML 示例，深入剖析 emptyDir 的生效过程与应用实践。

二、YAML 示例

以实际 YAML 配置为例：

apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
  name: volume-emptydir  
  namespace: dev  
spec:  
  containers:  
  - name: nginx  
    image: nginx:1.14-alpine  
    ports:  
    - containerPort: 80  
    volumeMounts:  
    - name: logs-volume  
      mountPath: /var/log/nginx  
  - name: busybox  
    image: busybox:1.30  
    command: ["/bin/sh","-c","tail -f /logs/access.log"]  
    volumeMounts:  
    - name: logs-volume  
      mountPath: /logs  
  volumes:  
  - name: logs-volume  
    emptyDir: {}

Pod 基本信息：定义 Pod 名称为 volume-emptydir，归属 dev 命名空间。
容器配置：
- Nginx 容器：部署 Nginx，暴露 80 端口，将 logs-volume 挂载到 /var/log/nginx，用于存储日志。
- BusyBox 容器：部署 BusyBox，通过命令实时监控日志，将 logs-volume 挂载到 /logs，实现日志读取。
emptyDir 卷定义：声明名为 logs-volume 的 emptyDir 卷，供容器挂载共享。

三、emptyDir 核心概念

emptyDir 是 Kubernetes 提供的临时存储卷类型，其生命周期与所属 Pod 完全绑定。当 Pod 被创建时，emptyDir 卷在节点上生成临时存储目录；当 Pod 被删除，该目录及数据会永久清除。它主要用于同一 Pod 内多个容器间的临时数据共享，无需依赖外部存储系统。

四、emptyDir 生效与挂载全过程解析

4.1 Pod 调度与卷初始化

当通过 kubectl apply 部署包含 emptyDir 卷的 Pod 时：

Kubernetes 调度：Kubernetes 调度器根据资源、节点选择器等策略，将 Pod 分配至特定节点。
创建临时目录：节点上的 kubelet 组件检测到 Pod 中定义的 emptyDir 卷（如示例中的 logs-volume），会在节点本地文件系统创建专属临时目录（例如：/var/lib/kubelet/pods/<pod-uid>/volumes/kubernetes.io~empty-dir/logs-volume），此目录仅服务于该 Pod 的 emptyDir 卷。

4.2 容器挂载卷操作

Nginx 容器挂载：示例中，Nginx 容器通过 volumeMounts 配置，将 logs-volume 挂载到容器内的 /var/log/nginx 目录。此时，Nginx 向该目录写入的文件（如访问日志 access.log），实际存储在节点的 emptyDir 临时目录中。
BusyBox 容器挂载：BusyBox 容器将 logs-volume 挂载到自身的 /logs 目录。由于两个容器挂载的是同一 emptyDir 卷，本质上共享节点的同一份存储数据，为容器间数据交互奠定基础。

4.3 容器间数据交互实践

数据写入：Nginx 运行时，按配置生成访问日志，写入已挂载的 /var/log/nginx 目录（即 emptyDir 卷）。
数据读取：BusyBox 容器通过执行 tail -f /logs/access.log 命令，实时读取 emptyDir 卷中的日志文件。因共享存储，BusyBox 能动态获取 Nginx 新写入的日志内容，实现同一 Pod 内不同容器间的高效数据共享。