k8s存储卷 PV与PVC 理论学习

介绍

存储的管理是一个与计算实例的管理完全不同的问题。PersistentVolume 子系统为用户和管理员提供了一组 API，将存储如何制备的细节从其如何被使用中抽象出来。为了实现这点，我们引入了两个新的 API 资源：PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim。

持久卷（PersistentVolume，PV）是集群中的一块存储，可以由管理员事先制备，或者使用存储类（Storage Class）来动态制备。持久卷是集群资源，就像节点也是集群资源一样。也就是说不属于任何一个命名空间。PV 持久卷和普通的 Volume 一样，也是使用卷插件来实现的，只是它们拥有独立于任何使用 PV 的 Pod 的生命周期，也就说PV的生命周期是独立的，Pod的销毁不会影响到PV。

持久卷申领（PersistentVolumeClaim，PVC）表达的是用户对存储的请求。概念上与 Pod 类似。Pod 会耗用节点资源，而 PVC 申领会耗用 PV 资源。Pod 可以请求特定数量的资源（CPU 和内存）。同样 PVC 申领也可以请求特定的大小和访问模式（例如，可以挂载为 ReadWriteOnce、ReadOnlyMany、ReadWriteMany 或 ReadWriteOncePod，请参阅访问模式）。

PVC是可以被划分到命名空间的

尽管 PersistentVolumeClaim 允许用户消耗抽象的存储资源，常见的情况是针对不同的问题用户需要的是具有不同属性（如，性能）的 PersistentVolume 卷。集群管理员需要能够提供不同性质的 PersistentVolume，并且这些 PV 卷之间的差别不仅限于卷大小和访问模式，同时又不能将卷是如何实现的这些细节暴露给用户。为了满足这类需求，就有了存储类（StorageClass）资源。

持久卷的类型（1.29版本）

spec.*

• csi - 容器存储接口 (CSI)

• fc - Fibre Channel (FC) 存储

• hostPath - HostPath 卷（仅供单节点测试使用；不适用于多节点集群；请尝试使用 local 卷作为替代）

• iscsi - iSCSI (SCSI over IP) 存储

• local - 节点上挂载的本地存储设备

• nfs - 网络文件系统 (NFS) 存储

访问模式

spec.accessModes

PersistentVolume 卷可以用资源提供者所支持的任何方式挂载到宿主系统上。如下表所示，提供者（驱动）的能力不同，每个 PV 卷的访问模式都会设置为对应卷所支持的模式值。例如，NFS 可以支持多个读写客户，但是某个特定的 NFS PV 卷可能在服务器上以只读的方式导出。每个 PV 卷都会获得自身的访问模式集合，描述的是特定 PV 卷的能力。

访问模式有：
ReadWriteOnce ：卷可以被一个节点以读写方式挂载。 ReadWriteOnce 访问模式仍然可以在同一节点上运行的多个 Pod 访问该卷。对于单个 Pod 的访问，请参考 ReadWriteOncePod 访问模式。
ReadOnlyMany ：卷可以被多个节点以只读方式挂载。
ReadWriteMany ：卷可以被多个节点以读写方式挂载。
ReadWriteOncePod ： 特性状态： Kubernetes v1.29 [stable] ：卷可以被单个 Pod 以读写方式挂载。如果你想确保整个集群中只有一个 Pod 可以读取或写入该 PVC，请使用 ReadWriteOncePod 访问模式。

在命令行接口（CLI）中，访问模式也使用以下缩写形式：

RWO - ReadWriteOnce
ROX - ReadOnlyMany
RWX - ReadWriteMany
RWOP - ReadWriteOncePod

类

每个 PV 可以属于某个类（Class），通过将其 storageClassName属性设置为某个 StorageClass 的名称来指定。特定类的 PV 卷只能绑定到请求该类存储卷的 PVC 申领。未设置 storageClassName 的 PV 卷没有类设定，只能绑定到那些没有指定特定存储类的 PVC 申领。

PV 声明 storageClassName

bash 复制代码

spec:
 storageClassName: manual

PVC 绑定设置了storageClassName: manual 的 PV卷

bash 复制代码

spec:
  storageClassName: manual

回收策略

目前的回收策略有：

Retain -- 手动回收
Recycle -- 简单擦除 (rm -rf /thevolume/*)
Delete -- 删除存储卷

对于 Kubernetes 1.29 来说，只有 nfs 和 hostPath 卷类型支持回收（Recycle）。

阶段

每个持久卷会处于以下阶段（Phase）之一：
Available：卷是一个空闲资源，尚未绑定到任何申领
Bound：该卷已经绑定到某申领
Released：所绑定的申领已被删除，但是关联存储资源尚未被集群回收
Failed：卷的自动回收操作失败

你可以使用 kubectl describe persistentvolume <name> 查看已绑定到 PV 的 PVC 的名称。