kubernetes数据存储

数据存储

kubernetes引入了volume的概念,是pod中能够被多个容器互相访问的共享目录,被定义在pod上,volume的生命周期与pod中的单个容器的生命周期无关,容器终止或重启volume中的数据不会丢失(有的会丢失)

k8s常见volume类型

  • 简单存储:EmptyDir,HostPath,NFS
  • 高级存储:PV,PVC
  • 配置存储:ConfigMap,Secret

1.基本存储

1.1EmptyDir
EmptyDir是最基本的Volume类型,一个EmptyDir就是host上的一个空目录
EmptyDir是pod被分配到node时创建的,初始内容为空,无需指定宿主机目录文件,因为kubernetes会自动分配一个目录,销毁pod时emptydir中数据会被删除
- 临时目录
- 多容器共享目录
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volume-emptydir
  namespace: dev
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.17.1
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      ports:
        - containerPort: 80
      volumeMounts: # 将logs-volume挂载到nginx容器中对应的目录,该目录为/var/log/nginx
        - name: logs-volume
          mountPath: /var/log/nginx
    - name: busybox
      image: busybox:1.30
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      command: ["/bin/sh","-c","tail -f /logs/access.log"] # 初始命令,动态读取指定文件
      volumeMounts: # 将logs-volume挂载到busybox容器中的对应目录,该目录为/logs
        - name: logs-volume
          mountPath: /logs
  volumes: # 声明volume,name为logs-volume,类型为emptyDir
    - name: logs-volume
      emptyDir: {}
查看日志:
kubectl logs -f volume-emptydir -n dev -c busybox
1.2HostPath
EmptyDir数据不会持久化,HostPath是将Node主机中的目录挂载到pod中以供容器使用
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volume-emptydir
  namespace: dev
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.17.1
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      ports:
        - containerPort: 80
      volumeMounts: # 将logs-volume挂载到nginx容器中对应的目录,该目录为/var/log/nginx
        - name: logs-volume
          mountPath: /var/log/nginx
    - name: busybox
      image: busybox:1.30
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      command: ["/bin/sh","-c","tail -f /logs/access.log"] # 初始命令,动态读取指定文件
      volumeMounts: # 将logs-volume挂载到busybox容器中的对应目录,该目录为/logs
        - name: logs-volume
          mountPath: /logs
  volumes: # 声明volume,name为logs-volume,类型为emptyDir
    - name: logs-volume
      hostPath:
        path: /root/logs
        type: DirectoryOrCreate
type的值的说明:
DirectoryOrCreate:目录存在就使用,不存在就先创建后使用。
Directory:目录必须存在。
FileOrCreate:文件存在就使用,不存在就先创建后使用。
File:文件必须存在。
Socket:unix套接字必须存在。
CharDevice:字符设备必须存在。
BlockDevice:块设备必须存在。
1.3NFS
nfs安装
yum -y install nfs-utils
创建共享目录
暴露网段权限
vim /etc/exports
/home/k8s-nfs 192.168.2.0/24(rw,no_root_squash)
加载配置
exportfs -r
启动nfs
node节点安装nfs测试(驱动)
[root@102 ~]# showmount -e 192.168.2.5
Export list for 192.168.2.5:
/root/nfs 192.168.2.0/24

yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: volume-emptydir
  namespace: dev
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.17.1
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      ports:
        - containerPort: 80
      volumeMounts: # 将logs-volume挂载到nginx容器中对应的目录,该目录为/var/log/nginx
        - name: logs-volume
          mountPath: /var/log/nginx
  volumes: # 声明volume,name为logs-volume,类型为emptyDir
    - name: logs-volume
      nfs:
        server: 192.168.2.5
        path: /root/nfs 

2.高级存储

2.1PV和pvc
PV(persistent volume)是持久化卷的意思,是对底层的共享存储的一种抽象,一般情况下PV由kubernetes管理员进行创建和配置,他与底层具体的共享存储技术有关,并通过插件完成与共享存储的对接。
PVC(persistene volume claim)是持久卷声名的意思,是用户对存储需求的一种声名。

pvc.png

2.2pv
PV是存储资源的抽象,资源清单
apiVersion: v1
kind: PersisteneVolume
metadata:
  name: pv2
spec:
  nfs: #存储类型,与底层真正存储有关
  capacity: #存储能力,目前只支持存储空间的设置
    storage: 2Gi
  accessModes: #访问模式
  storageClassName: #存储类别
  persistentVolumeReclaimPolicy: # 回收策略
- 存储类型:底层实际存储的类型,k8s支持多种存储类型,每种存储类型的配置都有所差异
- 存储能力:目前只支持存储空间的设置(storage=1Gi)
- 访问模式:用于描述用户应用对存储资源的访问权限,访问权限包括
  - ReadWriteOnce(RWO):读写权限,但只能被单个节点挂载
  - ReadOnlyMany(ROX):只读权限,可以被多个节点挂载
  - ReadWriteMany(RWX):读写权限,可以被多个节点挂载
  **底层不同的存储类型可能支持的访问模式不同**
- 回收策略
    当pv不再被使用之后,对其的处理方式,目前支持三种策略
    - Retain(保留):保留数据,需要管理员手工清理数据
    - Recycle(回收):清楚pv中的数据,想过相当于rm -rf
    - Delete(删除):与pv相连的后端存储完成volume的删除操作,常见于与服务商的存储服务
  **不同底层存储类型可能支持的回收策略不同**
- 存储类别
    PV可以通过storageClassName参数指定一个存储类别
    - 具有特定类别的PV只能与请求了该类别的PVC进行绑定
    - 未设定类别的PV则只能与不请求任何类别的PVC进行绑定
- 状态
    一个PV的生命周期中,可能会处于4中不同的阶段
    - Available(可用):表示可用状态,还未被任何pvc绑定
    - Bound(已绑定):表示pv已经被pvc绑定
    - Released(已释放):表示pvc被删除,但是资源还未被集群重新声名
    - Failed(失败):表示该pv的自动回收失败

pv创建

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv1
spec:
  nfs: # 存储类型吗,和底层正则的存储对应
    path: /root/nfs/pv1
    server: 192.168.2.5
  capacity: # 存储能力,目前只支持存储空间的设置
    storage: 1Gi
  accessModes: # 访问模式
    - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain # 回收策略

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv2
spec:
  nfs: # 存储类型吗,和底层正则的存储对应
    path: /root/nfs/pv1
    server: 192.168.2.5
  capacity: # 存储能力,目前只支持存储空间的设置
    storage: 2Gi
  accessModes: # 访问模式
    - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain # 回收策略

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv3
spec:
  nfs: # 存储类型吗,和底层正则的存储对应
    path: /root/nfs/pv1
    server: 192.168.2.5
  capacity: # 存储能力,目前只支持存储空间的设置
    storage: 3Gi
  accessModes: # 访问模式
    - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain # 回收策略

[root@101 ~]# kubectl get pv -o wide
NAME   CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS   REASON   AGE   VOLUMEMODE
pv1    1Gi        RWX            Retain           Available                                   8s    Filesystem
pv2    2Gi        RWX            Retain           Available                                   8s    Filesystem
pv3    3Gi        RWX            Retain           Available                                   8s    Filesystem
2.3pvc
PVC是资源的申请,用来声名对存储空间,访问模式,存储类别需求信息,资源清单
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc
  namespace: dev
spec:
  accessModes: #访问模式
  selector: #采用标签对pv选择
  storageClassName: #存储类别
  resources: #请求空间
    requests:
      storage: 5Gi
- 访问模式:用于描述用户应用对存储资源的访问权限
- 选择条件:通过label selector的设置,可使pvc对于系统中已存在的pv进行筛选
- 存储类别:pvc在定义时可以设定需要的后端存储的类别,只有设置了该class的pv才能被系统选中
- 资源请求:描述对存储资源的请求

实验

**创建pvc**
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc1
  namespace: dev
spec:
  accessModes: 
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc2
  namespace: dev
spec:
  accessModes: 
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc3
  namespace: dev
spec:
  accessModes: 
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 3Gi
[root@101 ~]# kubectl get pvc -n dev -o wide
NAME   STATUS   VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE   VOLUMEMODE
pvc1   Bound    pv1      1Gi        RWX                           13s   Filesystem
pvc2   Bound    pv2      2Gi        RWX                           13s   Filesystem
pvc3   Bound    pv3      3Gi        RWX                           13s   Filesystem
[root@101 ~]# kubectl get pv -o wide
NAME   CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM      STORAGECLASS   REASON   AGE    VOLUMEMODE
pv1    1Gi        RWX            Retain           Bound    dev/pvc1                           103s   Filesystem
pv2    2Gi        RWX            Retain           Bound    dev/pvc2                           103s   Filesystem
pv3    3Gi        RWX            Retain           Bound    dev/pvc3                           103s   Filesystem
**创建pod使用**
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod1
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox:1.30
    command: ["/bin/sh","-c","while true;do echo pod1 >> /root/out.txt; sleep 10; done;"]
    volumeMounts:
    - name: volume
      mountPath: /root/
  volumes:
    - name: volume
      persistentVolumeClaim:
        claimName: pvc1
        readOnly: false

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod2
  namespace: dev
spec:
  containers:
    - name: busybox
      image: busybox:1.30
      command: ["/bin/sh","-c","while true;do echo pod1 >> /root/out.txt; sleep 10; done;"]
      volumeMounts:
        - name: volume
          mountPath: /root/
  volumes:
    - name: volume
      persistentVolumeClaim:
        claimName: pvc2
        readOnly: false
2.4生命周期
PVC和PV是一一对应的,PV和PVC之间的相互作用遵循以下生命周期
- 资源供应:管理员手动创建底层存储和PV
- 资源绑定:用户创建pvc,k8s负责根据pvc的声名去寻找pv,并绑定在用户定义好的pv之后,系统将根据pvc与对存储资源的请求在已存在的pv中选择一个满足条件的
  - 一旦找到,就将该pv与用户定义的pvc进行绑定,用户的应用就可以使用这个pvc了
  - 如果找不到,pvc则会无限期处于Pending状态,直到等到管理员创建了一个符合其要求的pv,pv一旦被绑定到某个pvc上,就会被pvc独占,不能再与其他pvc绑定
- 资源使用:用户在pod上像volume一样使用pvc
- 资源释放:当存储资源使用完毕后,用户可以删除pvc,与该pvc绑定的pv将被标记为已释放,但还不能立刻与其他pvc进行绑定,通过之前pvc写入的数据可能还保留在存储设备上,只有在清理之后该pv才能再次使用
- 资源回收:只有pv的存储空间完成回收,才能供新的pvc绑定和使用

pvvv.png

3.配置存储

3.1ConfigMap
configmap是一种特殊的存储卷,主要作用是来存储配置信息

创建

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: configmap
  namespace: dev
data:
  info:
    username:admin
    password:111111
  url:
    http:1.com

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-configmap
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
    volumeMounts: #将configmap挂载到目录
    - name: config
      mountPath: /configmap/config
  volumes: #应用configmap
  - name: config
    configMap:
      name: configmap
configmap中的key映射为一个文件,value映射为文件中的内容,如果更新configmap中的内容,容器中的值也会动态更新
3.2Secret
在k8s中,还存在一种和configmap非常相似的对象,称为Secret对象,它主要用于存储敏感信息,例如密钥,密码证书
  • 首先使用base64对数据进行编码
    echo "admin" |base64
  • yaml文件,创建Secret
    apiVersion: v1
    kind: Secret
    metadata:
    name: secret
    namespace: dev
    type: Opaque
    data:
    username: YWRtaW4K
    password: MTExMTExCg==
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
    name: pod-secret
    namespace: dev
    spec:
    containers:
    - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
    volumeMounts: #将挂载到目录
    - name: config
      mountPath: /secret/config
    volumes: #应用
    - name: config
    secret:
      secretName: secret
暂无评论

发送评论 编辑评论


				
|´・ω・)ノ
ヾ(≧∇≦*)ゝ
(☆ω☆)
(╯‵□′)╯︵┴─┴
 ̄﹃ ̄
(/ω\)
∠( ᐛ 」∠)_
(๑•̀ㅁ•́ฅ)
→_→
୧(๑•̀⌄•́๑)૭
٩(ˊᗜˋ*)و
(ノ°ο°)ノ
(´இ皿இ`)
⌇●﹏●⌇
(ฅ´ω`ฅ)
(╯°A°)╯︵○○○
φ( ̄∇ ̄o)
ヾ(´・ ・`。)ノ"
( ง ᵒ̌皿ᵒ̌)ง⁼³₌₃
(ó﹏ò。)
Σ(っ °Д °;)っ
( ,,´・ω・)ノ"(´っω・`。)
╮(╯▽╰)╭
o(*////▽////*)q
>﹏<
( ๑´•ω•) "(ㆆᴗㆆ)
😂
😀
😅
😊
🙂
🙃
😌
😍
😘
😜
😝
😏
😒
🙄
😳
😡
😔
😫
😱
😭
💩
👻
🙌
🖕
👍
👫
👬
👭
🌚
🌝
🙈
💊
😶
🙏
🍦
🍉
😣
Source: github.com/k4yt3x/flowerhd
颜文字
Emoji
小恐龙
花!
上一篇
下一篇