Kubernests YAML 详细之卷（PV、PVC、StorageClass）

一、PersistentVolume YAML

PersistentVolume（PV）是集群中已由管理员配置的一段网络存储

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kubectl explain pv

字段	值类型	说明	选项
`accessModes`	`[]string`	访问模式	`ReadWriteOnce`: 卷可以被同一个节点上资源以读写方式挂载。(list 中简称 `RWX`) `ReadOnlyMany`: 卷可以被多个节点以只读方式挂载。(list 中简称 `ROX`) `ReadWriteMany`: 卷可以被多个节点以读写方式挂载。(list 中简称 `RWX`) `ReadWriteOncePod`: 卷可以被单个 Pod 以读写方式挂载。这只支持 CSI 卷以及需要 Kubernetes 1.22 以上版本。(list 中简称 `RWOP` )
`capacity`	`map[string]string`	设置存储容量	`storage`: 容量大小（单位：`Ki` `Mi` `Gi` `Ti` `Pi` `Ei`），如：`storage: 10Gi`
`nfs`	`Object`	nfs 网络存储 `* path`: nfs 目录地址	`readOnly`: 是否只读，默认 `False` `* server`: nfs 服务器地址
`persistentVolumeReclaimPolicy`	`string`	回收策略	`Delete`: 删除 pv 后数据也删除注意： \color{red}{注意：} 注意：这里我试验的时候删除 pvc 和 pv 后 nfs 里面的数据没有被删除 `Retain`: `默认` 删除 pv 里面的 pvc 后 pv 状态为 `released`，pv 里面的数据不会被删除。重新创建 pvc 数据恢复。删除 pv 里面的数据也不会被删除
`claimRef`	`ObjectReference`	与 `PersistentVolumeClaim`（PVC）的绑定引用。	设置后代表该 PV 已被绑定使用
`csi`	`CSIPersistentVolumeSource`	使用 CSI 插件提供的卷。	用于外部存储驱动插件（CSI Driver）挂载卷
`fc`	`FCVolumeSource`	光纤通道。使用 Fibre Channel 卷，适用于 SAN 网络存储。	依赖主机支持 FC 协议
`hostPath`	`HostPathVolumeSource`	使用主机路径作为卷，仅适用于测试或单节点。	不支持多节点集群使用，详见 hostpath
`iscsi`	`ISCSIPersistentVolumeSource`	使用 iSCSI 卷，连接外部 SAN 存储。	需要配置 iSCSI 目标地址和 Lun 等
`local`	`LocalVolumeSource`	直接挂载本地磁盘设备，具有节点亲和性。	推荐用于 StatefulSet 本地存储
`mountOptions`	`[]string`	卷挂载时的参数设置。	如：`["ro", "soft"]`，无效值会导致挂载失败
`nodeAffinity`	`VolumeNodeAffinity`	定义该卷在哪些节点上可用。	控制 Pod 调度到匹配的节点
`photonPersistentDisk`	`PhotonPersistentDiskVolumeSource`	用于 VMware Photon Controller 的卷。	适用于 Photon 云环境
`quobyte`	`QuobyteVolumeSource`	使用 Quobyte 文件系统的卷。	Quobyte 是一个分布式文件系统
`scaleIO`	`ScaleIOPersistentVolumeSource`	使用 Dell EMC ScaleIO 卷。	需要特定插件支持
`storageClassName`	`string`	指定该卷使用的 `StorageClass` 名称。	留空代表手动创建的 PV，不会被动态绑定
`storageos`	`StorageOSPersistentVolumeSource`	使用 StorageOS 卷的声明。	StorageOS 是一种容器原生存储方案
`volumeMode`	`string`	卷是否作为文件系统或块设备使用。	`Filesystem`（默认）：卷会被格式化为文件系统（如 ext4、xfs），然后以文件系统的形式挂载到 Pod 中使用。 `Block`: 卷不会被格式化，也不会挂载为文件系统，而是作为原始块设备，直接映射给 Pod 中的容器使用。
`vsphereVolume`	`VsphereVirtualDiskVolumeSource`	使用 VMware vSphere 的虚拟磁盘卷。	用于 VMware 虚拟化环境

示例： 创建 pv

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apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-1
  labels:
    pv: pv1
spec:
  accessModes:                  # 定义 pv 续写默认
  - "ReadWriteOnce"
  capacity:                     # 定义可使用的容量
    storage: 100Mi
  nfs:                          # 使用 nfs 定义 pv
    path: /root/nfs_data/data1  # nfs 文件地址
    server: fns_ip              # nfs 服务器 ip 地址

二、PersistentVolumeClaim yaml

持久卷申领 PersistentVolumeClaim（PVC）是用户存储的请求

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kubectl explain pvc

字段	值类型	说明
`accessModes`	`[]string`	访问模式，注意： \color{red}{注意：} 注意：必须和 PV 的访问模式相同 `ReadWriteOnce`: 卷可以被同一个节点上资源以读写方式挂载。(list 中简称 `RWX`) `ReadOnlyMany`: 卷可以被多个节点以只读方式挂载。(list 中简称 `ROX`) `ReadWriteMany`: 卷可以被多个节点以读写方式挂载。(list 中简称 `RWX`) `ReadWriteOncePod`: 卷可以被单个 Pod 以读写方式挂载。这只支持 CSI 卷以及需要 Kubernetes 1.22 以上版本。(list 中简称 `RWOP` )
`dataSource`	`Object`
`dataSourceRef`	`Object`
`resources`	`Object`	资源限制 `limits`: 限制最大可用资源 `requests`: 最小的资源需求，节点资源不足这个限制，不会调度到该节点 `limits` 和 `requests` 限制的资源 `storage`、`cpu`、`memory`
`selector`	`Object`	便签选择器，选择要使用的 pv 匹配方式: `matchExpressions`：表达式方式匹配 pod，参考上面示例有很多 `matchLabels`：标签 pod 匹配 map $string$ string 这个类型
`storageClassName`	`string`	存储类的名字，存储类的名字，关于存储类看 \color{red}{看} 看: S t o r a g e C l a s s Y A M L \color{blue}{StorageClass YAML} StorageClassYAML
`volumeMode`	`string`
`volumeName`	`string`

示例： 创建 pvc

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apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc-1
spec:
  accessModes:        # 定义访问模式，必须和 pv 的访问模式相同
  - "ReadWriteOnce"
  selector:           # 定义标签选择器
    matchLabels:
      pv: pv1         # 这是 pv 的标签
  resources:          # 资源限制
    requests:         # 限制最小可用资源
      storage: 100Mi  # 限制存储为 100Mi

三、StorageClass YAML

动态创建 pv。简写 sc

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kubectl explain sc

字段	值类型	说明
`allowVolumeExpansion`	`boolean`	是否允许卷扩展，只扩不缩。扩展支持情况
`allowedTopologies`	`[]Object`
`mountOptions`	`[]string`
`parameters`	`map[string]string`	给供应商提供的参数
`provisioner`	`string`	供应商，如: ceph、AzureFile 等
`reclaimPolicy`	`string`	回收策略，默认：`delete`
`volumeBindingMode`	`string`

示例：

示例是以 nfs 为例；k8s 部署 nfs provisioner

创建 StorageClass

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apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: nfs
provisioner: example.com/nfs   # 这里是你 nfs deployment 服务创建时候 PROVISIONER_NAME 的值

使用 StorageClass 关联 nfs 服务创建 pvc。此时自动创建 pv 和 pvc

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kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: test-pvc1
spec:
  accessModes:  ["ReadWriteMany"]
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi                  # 存储资源请求大小
  storageClassName:  nfs            # 这里是 StorageClass.metadata.name 的值

---

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: test-mount
spec:
  containers:
  - name: test-mount
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    volumeMounts:
      - name: nfs-pvc               # 下面卷的名字
        mountPath: /usr/share/nginx/html
  restartPolicy: "Never"            # 重启策略
  volumes:
    - name: nfs-pvc                 # 创建的卷的名字
      persistentVolumeClaim:
        claimName: test-pvc1        # 这里是 pvc 的名字

四、之间的关系

组件	功能
PV（持久化卷）	是"真实的存储资源"，可以是手动创建或通过 StorageClass 动态创建出来的
PVC（持久化卷声明）	说"我要一个什么样的卷"
StorageClass（存储类）	定义了"怎么创建卷"，用于动态创建 PV