文章目录
- 前言
- [一、emptyDir 存储卷](#一、emptyDir 存储卷)
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- [1.1 emptyDir存储卷特点](#1.1 emptyDir存储卷特点)
- [1.2 案例](#1.2 案例)
- [二、hostPath 存储卷](#二、hostPath 存储卷)
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- [3.1 特点](#3.1 特点)
- [3.2 案例](#3.2 案例)
- [四、NFS 网络共享存储卷](#四、NFS 网络共享存储卷)
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- [4.1 特点](#4.1 特点)
- [4.2 案例](#4.2 案例)
- [五、PV 与 PVC 持久化机制](#五、PV 与 PVC 持久化机制)
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- [5.1 PV与PVC的概念](#5.1 PV与PVC的概念)
- [5.2 PV和PVC生命周期](#5.2 PV和PVC生命周期)
- [5.3 PV的状态](#5.3 PV的状态)
- [5.4 NFS + PV + PVC 实战（静态存储）](#5.4 NFS + PV + PVC 实战（静态存储）)
- [六、StorageClass + NFS动态存储](#六、StorageClass + NFS动态存储)
-
- [6.1 原理](#6.1 原理)
- [6.2 操作实践](#6.2 操作实践)
- 总结
前言
本文重点讲解k8s集群数据存储的几种方式，大家都知道k8s数据是非常重要的，一旦丢失，那么集群中的所有业务都会停止运行，因此数据存储就显得非常重要。
一、emptyDir 存储卷
1.1 emptyDir存储卷特点
1、Pod 调度到节点时自动创建；
2、Pod 删除后数据也随之销毁；
3、仅适合临时缓存或容器间数据共享。
4、同一个pod中的容器与容器之间进行数据共享
1.2 案例
第一步 创建pod容器（这里以nginx与busybox为例，共享卷的名字为html）
第二步 访问nginx的挂载文件
二、hostPath 存储卷
3.1 特点
1、将节点（宿主机）上的目录挂载到容器；
2、可实现持久化；
3、但节点故障会导致数据丢失。
3.2 案例
第一步 在node节点上创建一个挂载目录和文件，并在文件中写入一些数据
第二步 创建yaml文件
第三步 尝试访问nginx容器
（可以发现有之前节点文件的数据，挂载成功）
四、NFS 网络共享存储卷
4.1 特点
1、多节点共享数据；
2、数据集中存放于 NFS 服务端；
3、支持 RWX（多路读写）。
原理：通过rpcbind和nfs服务将客户端的数据传到对应的node节点。
rpcbind服务与nfs服务的作用：
简单来说：rpcbind是用于找到对端（这里指node1）的，nfs是用于共享数据的，因此在启动操作时要先启动rpcbind服务再启动nfs服务
4.2 案例
第一步 在客户端安装nfs与rpcbind服务
yum install rpcbind nfs-utils ------------------------------------------安装rpcbind与nfs服务
第二步 创建要挂载（共享）的文件
第三步 配置nfs配置文件（填写允许共享的ip或ip网段、文件路径以及权限）
重启nfs与rpcbind服务
systemctl restart rpcbind
systemctl restart nfs
第四步 在10.0.0.2创建主机映射
vim /etc/hosts ------------------------------------编辑主机映射文件
第五步 创建yaml文件
第六步 尝试访问容器，看看是否将共享数据传到容器中的挂载目录
五、PV 与 PVC 持久化机制
5.1 PV与PVC的概念
pv是服务端定义的存储资源
pvc是客户端定义的pv资源需求
（也就是PVC 必须与对应的 PV 建立关系，PVC 会根据配置的定义去 PV 申请，而 PV 是由存储空间创建出来的。PV 和 PVC 是 Kubernetes 抽象出来的一种存储资源）
pvc在选择pv资源时，会优先选择资源完全匹配的pv，以防止资源浪费，其次会在资源大于需求并且最接近的pv。
5.2 PV和PVC生命周期
1、Provisioning：即 PV 的创建，可以直接创建 PV（静态方式），也可以使用 StorageClass 动态创
2、Binding：将 PV 分配给 PVC。
3、Using：Pod 通过 PVC 使用该 Volume，并可以通过准入控制StorageProtection（1.9及以前版本
为PVCProtection） 阻止删除正在使用的 PVC
4、Releasing：Pod 释放 Volume 并删除 PVC
5、Reclaiming：回收 PV，可以保留 PV 以便下次使用，也可以直接从云存储中删除
PV和PVC之间的相互作用遵循这个生命周期：
Provisioning（配置）--> Binding（绑定）--> Using（使用）--> Releasing（释放）-->
Recycling（回收）
5.3 PV的状态
根据这 5 个阶段，PV 的状态有以下 4 种：
Available（可用）：表示可用状态，还未被任何 PVC 绑定
Bound（已绑定）：表示 PV 已经绑定到 PVC
Released（已释放）：表示 PVC 被删掉，但是资源尚未被集群回收
Failed（失败）：表示该 PV 的自动回收失败
5.4 NFS + PV + PVC 实战（静态存储）
第一步 在客户端创建nfs共享数据的目录和文件
第二步 修改nfs共享数据的配置文件
第三步 创建pv
第四步 创建pvc
因为这里pv2的资源和pvc所需标准一样，所以会绑定到pv2
第五步 创建pod
第六步 尝试访问pod容器
数据同步成功
六、StorageClass + NFS动态存储
6.1 原理
大致原理：由于k8s本身支持的动态pv不包括nfs，所以需要外部插件，外部卷插件称为 Provisioner（存储分配器），而外部插件进入集群需要有账号与角色权限去创建pv，整个存储流程就是先创建k8s集群账号和角色，然后让角色与账号互相绑定，之后创建nfs插件，让他分配pv，pv在整个过程中会自动创建，因为外部网络插件不能直接由pvc调用，所以还需要创建stroageclass去调用外部存储插件，pvc在去调用storageclass，最后创建pod，这是操作流程，实际上的存储流程是反过来的。
流程：客户端指定要同步的数据，并编写了pvc用于提出需求，pvc通过storageclass调用nfs存储插件。
6.2 操作实践
第一步 创建数据同步的目录和文件
第二步 修改nfs配置文件
第三步 创建账号和角色权限，并且绑定角色与账号
第四步 创建nfs存储插件（会自动创建一个pv）
由于 1.20 版本启用了 selfLink，所以 k8s 1.20+ 版本通过 nfs provisioner 动态生成pv会报错，因此要修改apiversion的yaml文件
第五步 创建storageclass
第六步 创建pvc
第七步 创建pod
第八步 验证
在nfs客户端的共享存储目录中创建一个文件
查看容器的/mnt目录下有没有文件
（成功将共享文件传入pod容器）
总结
本文重点讲解k8s集群数据存储的几种方式，大家都知道k8s数据是非常重要的，一旦丢失，那么集群中的所有业务都会停止运行，因此数据存储就显得非常重要。希望本文内容能对您有所帮助，谢谢观看😜