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Kubernetes—k8s集群存储卷（pvc存储卷）_pvc kubernetes

作者：煮酒与君饮 | 2024-08-17 00:42:12

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pvc kubernetes

目录

一、PVC 和 PV 

1.PV

2.PVC

3.StorageClass

4.PV和PVC的生命周期

二、实操

1.创建静态pv

1.配置nfs

2.创建pv

3.创建pvc

4.结合pod，将pv、pvc一起运行

2.创建动态pv

1.上传

2.创建 Service Account，用来管理 NFS Provisioner 在 k8s 集群中运行的权限，设置 nfs-client 对 PV，PVC，StorageClass 等的规则

3.创建 StorageClass，负责建立 PVC 并调用 NFS provisioner 进行预定的工作，并让 PV 与 PVC 建立关联

4.创建 PVC 和 Pod 测试

5.测试不备份

一、PVC 和 PV 

1.PV

PV 全称叫做 Persistent Volume，持久化存储卷。它是用来描述或者说用来定义一个存储卷的，这个通常都是由运维工程师来定义。

2.PVC

PVC 的全称是 Persistent Volume Claim，是持久化存储的请求。它是用来描述希望使用什么样的

或者说是满足什么条件的 PV 存储。

PVC 的使用逻辑：在 Pod 中定义一个存储卷（该存储卷类型为 PVC），定义的时候直接指定大

小，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。

3.StorageClass

上面介绍的PV和PVC模式是需要运维人员先创建好PV，然后开发人员定义好PVC进行一对一的

Bond，但是如果PVC请求成千上万，那么就需要创建成千上万的PV，对于运维人员来说维护成本

很高，Kubernetes提供一种自动创建PV的机制，叫StorageClass，它的作用就是创建PV的模板。

创建 StorageClass 需要定义 PV 的属性，比如存储类型、大小等；另外创建这种 PV 需要用到的

存储插件，比如 Ceph 等。 有了这两部分信息，Kubernetes 就能够根据用户提交的 PVC，找到对

应的 StorageClass，然后 Kubernetes 就会调用 StorageClass 声明的存储插件，自动创建需要的

PV 并进行绑定

PV是集群中的资源。 PVC是对这些资源的请求，也是对资源的索引检查。

4.PV和PVC的生命周期

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）

  • Provisioning，即 PV 的创建，可以直接创建 PV（静态方式），也可以使用 StorageClass 动态创建
  • Binding，将 PV 分配给 PVC
  • 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
  • Releasing，Pod 释放 Volume 并删除 PVC
  • Recycling，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

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）：表示如果 PV 或 PVC 遇到无法解决的问题，例如配额不足、配置错误或者绑定过程中的异常情况，可能会进入 Failed 状态

一个PV从创建到销毁的具体流程如下：

  1. 一个PV创建完后状态会变成Available，等待被PVC绑定。
  2. 一旦被PVC邦定，PV的状态会变成Bound，就可以被定义了相应PVC的Pod使用。
  3. Pod使用完后会释放PV，PV的状态变成Released。
  4. 变成Released的PV会根据定义的回收策略做相应的回收工作。有三种回收策略，Retain、Delete和Recycle。Retain就是保留现场，K8S集群什么也不做，等待用户手动去处理PV里的数据，处理完后，再手动删除PV。Delete策略，K8S会自动删除该PV及里面的数据。Recycle方式，K8S会将PV里的数据删除，然后把PV的状态变成Available，又可以被新的PVC绑定使用

二、实操

1.创建静态pv

1.配置nfs

192.168.80.100服务器配置nfs

  1. mkdir -p /data/volumes/v{1..5}
  2. vim /etc/exports
  3. /data/volumes/v1 192.168.80.0/24(rw,sync,no_root_squash)
  4. /data/volumes/v2 192.168.80.0/24(rw,sync,no_root_squash)
  5. /data/volumes/v3 192.168.80.0/24(rw,sync,no_root_squash)
  6. /data/volumes/v4 192.168.80.0/24(rw,sync,no_root_squash)
  7. /data/volumes/v5 192.168.80.0/24(rw,sync,no_root_squash)
  8.  
  9. exportfs -arv
2.创建pv
 

  1.   
    1. vim demo1-pv.yaml
    2. apiVersion: v1
    3. kind: PersistentVolume
    4. metadata:      #由于 PV 是集群级别的资源，即 PV 可以跨 namespace 使用，所以 PV 的 metadata 中不用配置 namespace
    5.   name: pv001
    6. spec:
    7.   capacity:                               定义存储能力，一般用于设置存储空间
    8.     storage: 1Gi                          指定大小
    9.   accessModes:                            定义访问模式
    10.   - ReadWriteOnce
    11.   - ReadWriteMany
    12.   #persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle 回收策略
    13.   #storageClassName: slow                 自定义存储类名称，此配置用于绑定具有相同类别的PVC和PV
    14.   nfs:                                    定义存储类型
    15.     path: /data/volumes/v1                定义挂载卷路径
    16.     server: 192.168.80.101                 定义服务器名称
    17. ---
    18. apiVersion: v1
    19. kind: PersistentVolume
    20. metadata:
    21.   name: pv002
    22. spec:
    23.   capacity:
    24.     storage: 2Gi
    25.   accessModes:
    26.   - ReadWriteOnce
    27.   #persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
    28.   #storageClassName: slow
    29.   nfs:
    30.     path: /data/volumes/v2
    31.     server: 192.168.80.100
    32. ---
    33. apiVersion: v1
    34. kind: PersistentVolume
    35. metadata:
    36.   name: pv003
    37. spec:
    38.   capacity:
    39.     storage: 2Gi
    40.   accessModes:
    41.   - ReadWriteOnce
    42.   - ReadWriteMany
    43.   #persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
    44.   #storageClassName: slow
    45.   nfs:
    46.     path: /data/volumes/v3
    47.     server: 192.168.80.100
    48. ---
    49. apiVersion: v1
    50. kind: PersistentVolume
    51. metadata:
    52.   name: pv004
    53. spec:
    54.   capacity:
    55.     storage: 4Gi
    56.   accessModes:
    57.   - ReadWriteOnce
    58.   - ReadWriteMany
    59.   #persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
    60.   #storageClassName: slow
    61.   nfs:
    62.     path: /data/volumes/v4
    63.     server: 192.168.80.100
    64. ---
    65. apiVersion: v1
    66. kind: PersistentVolume
    67. metadata:
    68.   name: pv005
    69. spec:
    70.   capacity:
    71.     storage: 5Gi
    72.   accessModes:
    73.   - ReadWriteOnce
    74.   - ReadWriteMany
    75.   #persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
    76.   #storageClassName: slow
    77.   nfs:
    78.     path: /data/volumes/v5
    79.     server: 192.168.80.100
    80. ---
    81.  
    82. kubectl apply -f demo1-pv.yaml
     
    3.创建pvc
     
    1. vim demo2-pvc.yaml
    2. apiVersion: v1
    3. kind: PersistentVolumeClaim
    4. metadata:
    5.   name: mypvc001
    6. spec:
    7.   accessModes:
    8.   - ReadWriteMany
    9.   resources:
    10.     requests:
    11.       storage: 2Gi
    12.   #storageClassName: slow
    13. kubectl apply -f demo2-pvc.yaml
     
    1. kubectl apply -f demo2-pvc.yaml   #再以同样的文件创建pvc
    2. kubectl get pv,pvc
    3. #可以发现即使条件再匹配，也不会与原先处于released状态的pv匹配
     
    1. vim demo1-pv.yaml
    2. apiVersion: v1
    3. kind: PersistentVolume
    4. metadata:      #由于 PV 是集群级别的资源，即 PV 可以跨 namespace 使用，所以 PV 的 metadata 中不用配置 namespace
    5.   name: pv001
    6. spec:
    7.   capacity:                               定义存储能力，一般用于设置存储空间
    8.     storage: 1Gi                          指定大小
    9.   accessModes:                            定义访问模式
    10.   - ReadWriteOnce
    11.   - ReadWriteMany
    12.   #persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle 回收策略
    13.   #storageClassName: slow                 自定义存储类名称，此配置用于绑定具有相同类别的PVC和PV
    14.   nfs:                                    定义存储类型
    15.     path: /data/volumes/v1                定义挂载卷路径
    16.     server: 192.168.80.100                定义服务器名称
    17. ---
    18. apiVersion: v1
    19. kind: PersistentVolume
    20. metadata:
    21.   name: pv002
    22. spec:
    23.   capacity:
    24.     storage: 2Gi
    25.   accessModes:
    26.   - ReadWriteOnce
    27.   #persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
    28.   #storageClassName: slow
    29.   nfs:
    30.     path: /data/volumes/v2
    31.     server: 192.168.80.100
    32. ---
    33. apiVersion: v1
    34. kind: PersistentVolume
    35. metadata:
    36.   name: pv003
    37. spec:
    38.   capacity:
    39.     storage: 2Gi
    40.   accessModes:
    41.   - ReadWriteOnce
    42.   - ReadWriteMany 
    43.   persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle     #当设置指定访问策略为 Recycle
    44.   #storageClassName: slow
    45.   nfs:
    46.     path: /data/volumes/v3
    47.     server: 192.168.80.100
    48. ---
    49. apiVersion: v1
    50. kind: PersistentVolume
    51. metadata:
    52.   name: pv004
    53. spec:
    54.   capacity:
    55.     storage: 4Gi
    56.   accessModes:
    57.   - ReadWriteOnce
    58.   - ReadWriteMany
    59.   #persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
    60.   #storageClassName: slow
    61.   nfs:
    62.     path: /data/volumes/v4
    63.     server: 192.168.80.100
    64. ---
    65. apiVersion: v1
    66. kind: PersistentVolume
    67. metadata:
    68.   name: pv005
    69. spec:
    70.   capacity:
    71.     storage: 5Gi
    72.   accessModes:
    73.   - ReadWriteOnce
    74.   - ReadWriteMany
    75.   #persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
    76.   #storageClassName: slow
    77.   nfs:
    78.     path: /data/volumes/v5
    79.     server: 192.168.80.100
    80. ---
    81.  
    82. kubectl apply -f demo1-pv.yaml
    83. kubectl apply -f demo2-pvc.yaml
    84. kubectl get pv,pvc
     
    4.结合pod，将pv、pvc一起运行
     
    1. apiVersion: v1
    2. kind: PersistentVolume
    3. metadata:
    4.   name: pv001
    5. spec:
    6.   capacity:
    7.     storage: 1Gi
    8.   accessModes:
    9.   - ReadWriteOnce
    10.   - ReadWriteMany
    11.   #persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
    12.   #storageClassName: slow
    13.   nfs:
    14.     path: /data/volumes/v1
    15.     server: 192.168.80.100
    16. ---
    17. apiVersion: v1
    18. kind: PersistentVolume
    19. metadata:
    20.   name: pv002
    21. spec:
    22.   capacity:
    23.     storage: 2Gi
    24.   accessModes:
    25.   - ReadWriteOnce
    26.   #persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
    27.   #storageClassName: slow
    28.   nfs:
    29.     path: /data/volumes/v2
    30.     server: 192.168.80.100
    31. ---
    32. apiVersion: v1
    33. kind: PersistentVolume
    34. metadata:
    35.   name: pv003
    36. spec:
    37.   capacity:
    38.     storage: 2Gi
    39.   accessModes:
    40.   - ReadWriteOnce
    41.   - ReadWriteMany
    42.   persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
    43.   #storageClassName: slow
    44.   nfs:
    45.     path: /data/volumes/v3
    46.     server: 192.168.80.100
    47. ---
    48. apiVersion: v1
    49. kind: PersistentVolume
    50. metadata:
    51.   name: pv004
    52. spec:
    53.   capacity:
    54.     storage: 4Gi
    55.   accessModes:
    56.   - ReadWriteOnce
    57.   - ReadWriteMany
    58.   persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
    59.   #storageClassName: slow
    60.   nfs:
    61.     path: /data/volumes/v4
    62.     server: 192.168.80.100
    63. ---
    64. apiVersion: v1
    65. kind: PersistentVolume
    66. metadata:
    67.   name: pv005
    68. spec:
    69.   capacity:
    70.     storage: 5Gi
    71.   accessModes:
    72.   - ReadWriteOnce
    73.   - ReadWriteMany
    74.   #persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
    75.   #storageClassName: liu
    76.   nfs:
    77.     path: /data/volumes/v5
    78.     server: 192.168.80.100
    79. ---
    80.  
    81.  
    82. kubectl apply -f demo1-pv.yaml
    83.  
    84. vim demo2-pvc.yaml
    85. apiVersion: v1
    86. kind: PersistentVolumeClaim
    87. metadata:
    88.   name: mypvc001
    89. spec:
    90.   accessModes:
    91.   - ReadWriteMany
    92.   resources:
    93.     requests:
    94.       storage: 2Gi
    95.   #storageClassName: liu
    96.  
    97. kubectl apply -f demo2-pvc.yaml
     
    1. vim demo3-pod.yaml
    2. apiVersion: v1
    3. kind: Pod
    4. metadata:
    5.   creationTimestamp: null
    6.   labels:
    7.     run: demo3
    8.   name: demo3-pod
    9. spec:
    10.   volumes:                     
    11.   - name: tan-vol
    12.     persistentVolumeClaim:
    13.       claimName: mypvc001         #创建的pvc名称
    14.   containers:
    15.   - image: soscscs/myapp:v1
    16.     name: demo
    17.     ports:
    18.     - containerPort: 80
    19.     resources: {}
    20.     volumeMounts:
    21.     - name: tan-vol
    22.       mountPath: /mnt/
    23.   dnsPolicy: ClusterFirst
    24.   restartPolicy: Always
    25. status: {}
    26.  
    27. kubectl apply -f demo3-pod.yaml
     
    kubectl delete pod demo3-pod
     
    2.创建动态pv
     
 

1.上传
 

  1. 上传nfs-client-provisioner.tar 、nfs-client.zip压缩包到master节点
  2.  
  3. 上传nfs-client-provisioner.tar到两个node节点
 

2.创建 Service Account，用来管理 NFS Provisioner 在 k8s 集群中运行的权限，设置 nfs-client 对 PV，PVC，StorageClass 等的规则
 

  1. master节点
  2. kubectl apply -f nfs-client-rbac.yaml
  3. kubectl get serviceaccounts
 

  1. vim /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml
  2.     - --feature-gates=RemoveSelfLink=false       #添加这一行
  3. 由于 1.20 版本禁用了 selfLink，所以 k8s 1.20+ 版本通过 nfs provisioner 动态生成 PV 会报错，需要添加
  4. cd /etc/kubernetes/manifests
  5. mv kube-apiserver.yaml /tmp/                #进行重启操作
  6. mv /tmp/kube-apiserver.yaml ./
 

  1. nfs服务器
  2. vim /etc/exports
  3. /opt/nfs 192.168.80.0/24(rw,sync,no_root_squash)
  4. exportfs -avr
  5. 两个node节点检查
  6.  
  7. #创建 NFS Provisioner
  8.  
  9. master节点
  10. cd /root/day9/pv
  11. vim nfs-client-provisioner.yaml
  12.  
  13. kubectl apply -f nfs-client-provisioner.yaml
 

3.创建 StorageClass，负责建立 PVC 并调用 NFS provisioner 进行预定的工作，并让 PV 与 PVC 建立关联
 

  1. vim nfs-client-storageclass.yaml
  2. apiVersion: storage.k8s.io/v1
  3. kind: StorageClass
  4. metadata:
  5.   name: nfs-client-storageclass
  6. provisioner: nfs-tan        #要与 nfs-client-provisioner.yaml中设置的一致
  7. parameters:
  8.   archiveOnDelete: "true"   #做数据备份
  9.  
  10. kubectl apply -f nfs-client-storageclass.yaml
 

4.创建 PVC 和 Pod 测试
 

  1. vim demo2-pvc.yaml
  2. apiVersion: v1
  3. kind: PersistentVolumeClaim
  4. metadata:
  5.   name: mypvc003
  6. spec:
  7.   accessModes:
  8.   - ReadWriteMany
  9.   resources:
  10.     requests:
  11.       storage: 2Gi
  12.   storageClassName: nfs-client-storageclass
 

5.测试不备份
 

  1. vim nfs-client-storageclass.yaml
  2.  
  3. kubectl delete -f nfs-client-storageclass.yaml && kubectl apply -f nfs-client-storageclass.yaml
  4. kubectl get pv,pvc
 

  1. vim pod.yaml
  2. apiVersion: v1
  3. kind: Pod
  4. metadata:
  5.   labels:
  6.     run: demo3
  7.   name: dem3-pod
  8. spec:
  9.   volumes:
  10.   - name: scj-vol
  11.     persistentVolumeClaim:
  12.       claimName: mypvc003
  13.   containers:
  14.   - image: soscscs/myapp:v1
  15.     name: myapp
  16.     ports:
  17.     - containerPort: 80
  18.     resources: {}
  19.     volumeMounts:
  20.     - name: scj-vol
  21.       mountPath: /mnt
  22.   dnsPolicy: ClusterFirst
  23.   restartPolicy: Always
  24. status: {}
  25.  
  26. kubectl apply -f pod.yaml
  27. kubectl exec -it dem3-pod -- sh
  28. cd /mnt
  29. echo '123456' > liu.txt
 

  1. kubectl delete pod dem3-pod
  2. kubectl delete pvc mypvc003  #删除查看是否备份
 


                

        
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