第七章 Kubernetes 存储-volume存储卷

tuohuang0303

已于 2025-02-13 23:37:48 修改

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分类专栏： Kubernetes 文章标签： kubernetes Volume emptyDir hostPath

于 2025-02-10 09:56:50 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/tuohuang0303/article/details/145528554

3）在另外容器中查看nginx访问日志文件

4）查看Pod所挂载的emptyDir目录文件

2、检查pod内部是否挂载hostPath卷成功

3、主机路径上新建文件并添加内容，Pod是否可见

4、Pod路径上新建文件并添加内容，主机节点是否可见

之前我们讲的configMap、Secret、Downward API都是将metadata元数据或配置数据注入到容器内部，那么对于我们的真实数据该用怎样的方式存储并让pod可见可用呢？

这就是数据持久化方案-Volume。

通过Volume卷的方式将外部存储挂载到我们的pod内部，pod可以对卷进行访问操作，完成数据的读取或写入等；同时在外部存储对文件的更新，同步在pod内部也可见。

存储卷是Kubernetes中的一个重要概念，它为容器提供了持久化存储或其他类型的存储的能力。Pod中的容器可以通过存储卷来访问文件系统，存储数据。存储卷的类型有很多，如emptyDir、hostPath、NFS等。这些存储卷类型都有其特定的用途和限制。

一、Volume-存在的意义

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。

目前官方给我们准备了可以直接使用的自带的卷方案：

csi：container storage interface。容器存储接口。它与awsElasticBlockStore和azureDisk不同，pod本身集成了csi，可以通过pod暴露csi接口，其他外部的文件系统，可以去对接csi接口，最终完成对接给到pod使用。

hostPath：hostPath类型的存储卷是指将工作节点上某文件系统的目录或文件挂载于Pod中的一种存储卷，它可独立于Pod资源的生命周期，因而具有持久性。但它是工作节点本地的存储空间，仅适用于特定情况下的存储卷使用需求，例如，将工作节点上的文件系统关联为Pod的存储卷，从而使得容器访问接待您文件系统上的数据。这一点在运行有管理任务的系统级Pod资源需要访问节点上的文件时比较有用。

当然如果工作节点挂载了外部文件系统，比如MFS文件系统，一种分布式文件存储系统，挂载到了本节点的/mfs目录，这个时候，Pod可再通过hostPath将/mfs绑定到Pod内部使用。

Volume存储卷的作用

1.数据持久化

当Pod中的容器因为各种原因（如升级、故障等）被销毁或重启时，存储在容器内的数据通常会丢失。通过使用存储卷，可以将数据存储在Pod生命周期之外的位置，确保数据即使在容器或Pod重启后仍然可用。

2.数据共享

存储卷允许多个容器在Pod内部共享数据。这对于需要共享配置、日志或其他数据的容器来说非常有用。通过挂载相同的存储卷，不同的容器可以访问并修改其中的数据。

3.解耦

通过将数据存储在存储卷中，而不是直接存储在容器内部，可以实现应用与数据之间的解耦。这意味着应用的代码和数据可以分开管理，从而简化应用的部署、升级和备份过程。

4.灵活性

Kubernetes支持多种类型的存储卷，包括emptyDir、hostPath、NFS等。这为用户提供了很大的灵活性，可以根据应用的需求选择最适合的存储解决方案。

5.其它的特性

安全性：通过使用只读存储卷，可以限制容器对数据的修改权限，从而提高数据的安全性。此外，一些存储卷类型（如加密云存储）还可以提供额外的数据保护功能。

可移植性：存储卷的使用使得应用在不同Kubernetes集群之间的迁移变得更加容易。只要目标集群支持相同的存储卷类型，并且已经配置了相应的存储资源，就可以轻松地将应用及其数据迁移到新的环境中。

日志和监控：存储卷可以用于存储应用的日志和监控数据。通过将日志和监控数据写入存储卷中，可以长期保存这些数据，并使用专门的日志和监控工具进行分析和警报。

二、Volume-emptyDir

1、概念

emptyDir卷的生命周期是跟着Pod关联的，跟Pod内部容器是不相关的，Pod删除的话emptyDir卷中数据被删除。

暂存空间：这个检查点具体怎么做，比如在Pod第一次启动的时候通过emptyDir卷中是否有一个标志文件，如果有表示是第一次启动的。如果没有这个文件的话，就代表之前Pod崩溃重启了导致了empthDir卷中的文件被删除，然后Pod重建之后，应用程序可以通过判断emptyDir卷中标志文件不存在了，应用程序就判定这次启动不是第一次启动了。通过这个区分，可以实现诸如存储数据的恢复等操作。

保存数据：这种方式在实际案例中用的挺多的。比如我们在将远程仓库git中的代码下载到本地pod中运行。可以通过emptyDir卷来实现。

2、emptyDir-Disk共享

我们接下来做个验证。具体如下：

我们创建一个pod，包括两个容器，两个容器分别都挂载基于emptyDir的卷。其中一个容器是nginx的，它用来提供访问服务，当被访问的时候，nginx会把访问日志记录在access.log文件里面，我们可以把它的目录映射到emptyDir卷里面，然后我们在另外一个容器busybox里面将emptyDir卷挂载到某一个目录下面，我们访问这个目录文件，看是否：当访问nginx服务后，在busybox容器的挂载目录文件里面是否可以实时看到访问日志。

注意：nginx里面的access.log文件存放需要看我们的容器里面nginx配置文件配置的路径在哪里，我的存放在：/var/log/nginx/access.log。有的nginx配置文件配置的是：/usr/local/nginx/logs/access.log。需要注意，不要弄错，否则会看不到日志。

1）创建pod

vim 1.pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volume-emptydir-disk-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: nginx:v1
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: logs-volume
      mountPath: /var/log/nginx #需要根据实际nginx配置文件中配置的日志存放路径而定。
  - name: busybox
    image: flyinlinux/tools:maqingpythonv1
    command: ["/bin/sh","-c","touch /logs/access.log && tail -f /logs/access.log"]
    volumeMounts:
    - name: logs-volume
      mountPath: /logs
  volumes:
  - name: logs-volume
    emptyDir: {}    #logs-volume这个卷是基于emptyDir而来，这个花括号必须要添加，里面为空表示以空的方式初始化

[root@k8s-master01 4.volume]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
cm-command-pod 0/1 Completed 0