kubernetes静态申请nfs存储卷

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#kubernetes #nfs

本文详细介绍如何在Kubernetes环境中静态申请NFS存储卷，包括搭建NFS服务器、配置PV和PVC，以及在Pod中使用这些存储卷的过程。

kubernetes静态申请nfs存储卷

动态申请存储卷请参考：
https://blog.youkuaiyun.com/networken/article/details/86697018

搭建NFS服务器

选择一个节点部署nfs server，这里临时部署在master01节点

#安装nfs
yum -y install nfs-utils

#创建目录，并修改权限
mkdir -p /nfsshare
chmod -R 777 /nfsshare

#编辑export文件，更新配置并查看
cat >> /etc/exports << EOF
/nfsshare *(rw,no_root_squash,sync)
EOF
exportfs -arv
exportfs -s

#启动rpcbind、nfs服务
systemctl enable --now rpcbind
systemctl enable --now nfs-server

#所有node节点安装nfs客户端工具
yum -y install nfs-utils

客户端查看服务端共享的文件系统信息

#showmount测试
showmount -e 192.168.92.56

作为准备工作，我们已经在 k8s-master 节点上搭建了一个 NFS 服务器，目录为 /nfs/data.

添加pv卷对应目录,这里创建2个pv卷，则添加2个pv卷的目录作为挂载点。

#创建pv卷对应的目录
mkdir -p /nfs/data/pv001
mkdir -p /nfs/data/pv002

#配置exportrs
vim /etc/exports
/nfs/data *(rw,no_root_squash,sync)
/nfs/data/pv001 *(rw,no_root_squash,sync)
/nfs/data/pv002 *(rw,no_root_squash,sync)

#配置生效
exportfs -avr

#重启rpcbind、nfs服务
systemctl restart rpcbind && systemctl restart nfs

创建PV
下面创建2个名为pv001和pv002的PV卷，配置文件 nfs-pv001.yaml 如下：

[centos@k8s-master ~]$ vim nfs-pv001.yaml 
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv001
  labels:
    pv: nfs-pv001
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
  storageClassName: nfs
  nfs:
    path: /nfs/data/pv001
    server: 192.168.92.56

nfs-pv002.yaml文件如下：

[centos@k8s-master ~]$ vim nfs-pv001.yaml 
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: nfs-pv002
  labels:
    pv: nfs-pv002
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
  storageClassName: nfs
  nfs:
    path: /nfs/data/pv002
    server: 192.168.92.56

配置说明：
① capacity 指定 PV 的容量为 1G。
② accessModes 指定访问模式为 ReadWriteOnce，支持的访问模式有：

ReadWriteOnce – PV 能以 read-write 模式 mount 到单个节点。
ReadOnlyMany – PV 能以 read-only 模式 mount 到多个节点。
ReadWriteMany – PV 能以 read-write 模式 mount 到多个节点。

③ persistentVolumeReclaimPolicy 指定当 PV 的回收策略为 Recycle，支持的策略有：

Retain – 需要管理员手工回收。
Recycle – 清除 PV 中的数据，效果相当于执行 rm -rf /thevolume/*。
Delete – 删除 Storage Provider 上的对应存储资源，例如 AWS EBS、GCE PD、Azure
Disk、OpenStack Cinder Volume 等。

④ storageClassName 指定 PV 的 class 为 nfs。相当于为 PV 设置了一个分类，PVC 可以指定 class 申请相应 class 的 PV。
⑤ 指定 PV 在 NFS 服务器上对应的目录。

创建 pv：

[centos@k8s-master ~]$ kubectl apply -f nfs-pv001.yaml 
persistentvolume/nfs-pv001 created
[centos@k8s-master ~]$ kubectl apply -f nfs-pv002.yaml  
persistentvolume/nfs-pv002 created

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get pv
NAME    CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS   REASON   AGE
nfs-pv001   1Gi        RWO            Recycle          Available           nfs                     4s
nfs-pv002   1Gi        RWO            Recycle          Available           nfs                     2s
[centos@k8s-master ~]$

STATUS 为 Available，表示 pv就绪，可以被 PVC 申请。

创建PVC
接下来创建一个名为pvc001和pvc002的PVC，配置文件 nfs-pvc001.yaml 如下：

[centos@k8s-master ~]$ vim nfs-pvc001.yaml               
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc001
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
  storageClassName: nfs
  selector:
    matchLabels:
      pv: nfs-pv001

nfs-pvc002.yaml配置文件

[centos@k8s-master ~]$ vim nfs-pvc001.yaml               
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: nfs-pvc002
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
  storageClassName: nfs
  selector:
    matchLabels:
      pv: nfs-pv002

执行yaml文件创建 pvc：

[centos@k8s-master ~]$ kubectl apply -f nfs-pvc001.yaml 
persistentvolumeclaim/nfs-pvc001 created

[centos@k8s-master ~]$ kubectl apply -f nfs-pvc002.yaml  
persistentvolumeclaim/nfs-pvc002 created

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get pvc
NAME     STATUS   VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
nfs-pvc001   Bound    pv001    1Gi        RWO            nfs            6s
nfs-pvc002   Bound    pv002    1Gi        RWO            nfs            3s

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get pv
NAME    CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM            STORAGECLASS   REASON   AGE
nfs-pv001   1Gi        RWO            Recycle          Bound    default/pvc001   nfs                     9m12s
nfs-pv002   1Gi        RWO            Recycle          Bound    default/pvc002   nfs                     9m10s
[centos@k8s-master ~]$

从 kubectl get pvc 和 kubectl get pv 的输出可以看到 pvc001 和pvc002分别绑定到pv001和pv002，申请成功。注意pvc绑定到对应pv通过labels标签方式实现，也可以不指定，将随机绑定到pv。
接下来就可以在 Pod 中使用存储了，Pod 配置文件 nfs-pod001.yaml 如下：

[centos@k8s-master ~]$ vim nfs-pod001.yaml 
kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: nfs-pod001
spec:
  containers:
    - name: myfrontend
      image: nginx
      volumeMounts:
      - mountPath: "/var/www/html"
        name: nfs-pv001
  volumes:
    - name: nfs-pv001
      persistentVolumeClaim:
        claimName: nfs-pvc001

nfs-pod002.yaml 如下：

[centos@k8s-master ~]$ vim nfs-pod002.yaml 
kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: nfs-pod002
spec:
  containers:
    - name: myfrontend
      image: nginx
      volumeMounts:
      - mountPath: "/var/www/html"
        name: nfs-pv002
  volumes:
    - name: nfs-pv002
      persistentVolumeClaim:
        claimName: nfs-pvc002

与使用普通 Volume 的格式类似，在 volumes 中通过 persistentVolumeClaim 指定使用nfs-pvc001和nfs-pvc002申请的 Volume。
执行yaml文件创建nfs-pdo001和nfs-pod002：

[centos@k8s-master ~]$ kubectl apply -f nfs-pod001.yaml 
pod/nfs-pod001 created

[centos@k8s-master ~]$ kubectl apply -f nfs-pod002.yaml  
pod/nfs-pod002 created

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get pod
NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nfs-client-provisioner-75bf876d88-sqqpv   1/1     Running   0          25m
nfs-pod001                                1/1     Running   0          12s
nfs-pod002                                1/1     Running   0          9s
[centos@k8s-master ~]$

验证 PV 是否可用：

[centos@k8s-master ~]$ kubectl exec nfs-pod001 touch /var/www/html/index001.html                  
[centos@k8s-master ~]$ kubectl exec nfs-pod002 touch /var/www/html/index002.html

[centos@k8s-master ~]$ ls /nfs/data/pv001/
index001.html
[centos@k8s-master ~]$ ls /nfs/data/pv002/
index002.html
[centos@k8s-master ~]$

进入pod查看挂载情况

[centos@k8s-master ~]$ kubectl exec -it nfs-pod001 /bin/bash
root@nfs-pod001:/# df -h
......
192.168.92.56:/nfs/data/pv001   47G  5.2G   42G  11% /var/www/html
......
root@nfs-pod001:/#

删除pv
删除pod，pv和pvc不会被删除，nfs存储的数据不会被删除。

[centos@k8s-master ~]$ kubectl delete -f nfs-pod001.yaml 
pod "nfs-pod001" deleted

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get pv
NAME    CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM            STORAGECLASS   REASON   AGE
nfs-pv001   1Gi        RWO            Recycle          Bound    default/pvc001   nfs                     34m
nfs-pv002   1Gi        RWO            Recycle          Bound    default/pvc002   nfs                     34m

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get pvc
NAME     STATUS   VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
nfs-pvc001   Bound    pv001    1Gi        RWO            nfs            25m
nfs-pvc002   Bound    pv002    1Gi        RWO            nfs            25m

[centos@k8s-master ~]$ ls /nfs/data/pv001/
index001.html
[centos@k8s-master ~]$

继续删除pvc，pv将被释放，处于 Available 可用状态，并且nfs存储中的数据被删除。

[centos@k8s-master ~]$ kubectl delete -f nfs-pvc001.yaml 
persistentvolumeclaim "nfs-pvc001" deleted

[centos@k8s-master ~]$ kubectl get pv
NAME    CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM            STORAGECLASS   REASON   AGE
nfs-pv001   1Gi        RWO            Recycle          Available                    nfs                     35m
nfs-pv002   1Gi        RWO            Recycle          Bound       default/pvc002   nfs                     35m

[centos@k8s-master ~]$ ls /nfs/data/pv001/
[centos@k8s-master ~]$

继续删除pv

[centos@k8s-master ~]$ kubectl delete -f nfs-pv001.yaml 
persistentvolume "pv001" deleted

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