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k8s资源存储pv pvc 动态持久化存储StorageClass

时间：2020-01-09 16:46:55      阅读：62      评论：0      收藏：0      [点我收藏+]
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所有的中间层都是为了解耦
中间件（英语：Middleware），又译中间件、中介层，是提供系统软件和应用软件之间连接的软件，以便于软件各部件之间的沟通。在现代信息技术应用框架如 Web 服务、面向服务的体系结构等项目中应用比较广泛。如数据库、Apache 的 Tomcat ，IBM 公司的 WebSphere ,BEA 公司的 WebLogic 应用服务器，东方通公司的 Tong 系列中间件，以及 Kingdee 公司的等都属于中间件。
 
PV，PVC简介
1.1 介绍
　　管理存储是管理计算的一个明显问题。该PersistentVolume子系统为用户和管理员提供了一个API，用于抽象如何根据消费方式提供存储的详细信息。为此，我们引入了两个新的API资源：PersistentVolume和PersistentVolumeClaim
　　PersistentVolume（PV）是集群中由管理员配置的一段网络存储。 它是集群中的资源，就像节点是集群资源一样。 PV是容量插件，如Volumes，但其生命周期独立于使用PV的任何单个pod。 此API对象捕获存储实现的详细信息，包括NFS，iSCSI或特定于云提供程序的存储系统。
　　PersistentVolumeClaim（PVC）是由用户进行存储的请求。 它类似于pod。 Pod消耗节点资源，PVC消耗PV资源。Pod可以请求特定级别的资源（CPU和内存）。声明可以请求特定的大小和访问模式（例如，可以一次读/写或多次只读）。
　　虽然PersistentVolumeClaims允许用户使用抽象存储资源，但是PersistentVolumes对于不同的问题，用户通常需要具有不同属性（例如性能）。群集管理员需要能够提供各种PersistentVolumes不同的方式，而不仅仅是大小和访问模式，而不会让用户了解这些卷的实现方式。对于这些需求，有StorageClass 资源。
　　StorageClass为管理员提供了一种描述他们提供的存储的“类”的方法。 不同的类可能映射到服务质量级别，或备份策略，或者由群集管理员确定的任意策略。 Kubernetes本身对于什么类别代表是不言而喻的。 这个概念有时在其他存储系统中称为“配置文件”。
　　PVC和PV是一一对应的。
 
1.2 生命周期
　　PV是群集中的资源。PVC是对这些资源的请求，并且还充当对资源的检查。PV和PVC之间的相互作用遵循以下生命周期：
Provisioning ——-> Binding ——–>Using——>Releasing——>Recycling
  • 供应准备Provisioning---通过集群外的存储系统或者云平台来提供存储持久化支持。
    • - 静态提供Static：集群管理员创建多个PV。 它们携带可供集群用户使用的真实存储的详细信息。 它们存在于Kubernetes API中，可用于消费
    • - 动态提供Dynamic：当管理员创建的静态PV都不匹配用户的PersistentVolumeClaim时，集群可能会尝试为PVC动态配置卷。 此配置基于StorageClasses：PVC必须请求一个类，并且管理员必须已创建并配置该类才能进行动态配置。 要求该类的声明有效地为自己禁用动态配置。
  • 绑定Binding---用户创建pvc并指定需要的资源和访问模式。在找到可用pv之前，pvc会保持未绑定状态。
  • 使用Using---用户可在pod中像volume一样使用pvc。
  • 释放Releasing---用户删除pvc来回收存储资源，pv将变成“released”状态。由于还保留着之前的数据，这些数据需要根据不同的策略来处理，否则这些存储资源无法被其他pvc使用。
  • 回收Recycling---pv可以设置三种回收策略：保留（Retain），回收（Recycle）和删除（Delete）。
    • - 保留策略：允许人工处理保留的数据。
    • - 删除策略：将删除pv和外部关联的存储资源，需要插件支持。
    • - 回收策略：将执行清除操作，之后可以被新的pvc使用，需要插件支持。
注：目前只有NFS和HostPath类型卷支持回收策略，AWS EBS,GCE PD,Azure Disk和Cinder支持删除(Delete)策略。
 
挂载磁盘分两步：
Attach，为虚拟机挂载远程磁盘的操作。kubelet 为 Volume 创建目录，并绑定远程存储。
Mount，磁盘设备格式化并挂载到 Volume 宿主机目录的操作
如果你的 Volume 类型是远程文件存储（比如 NFS）的话，kubelet跳过“第一阶段”（Attach）的操作
 
 
1.4 PV卷阶段状态
  • Available – 资源尚未被claim使用
  • Bound – 卷已经被绑定到claim了
  • Released – claim被删除，卷处于释放状态，但未被集群回收。
  • Failed – 卷自动回收失败
 
 
 
 
静态PV，PVC创建和使用
1. 创建pv存储，实际的存储资源
[root@m3 test]# vim pv-nfs.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-nfs
spec:
  storageClassName: nfs1
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  nfs:
    server: 192.168.70.94
    path: "/data/nfs/v1"
[root@m3 test]# kubectl apply -f pv-nfs.yaml  
persistentvolume/pv-nfs created
[root@m3 test]# kubectl get pv
NAME      CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS   REASON   AGE
pv-nfs   1Gi        RWX            Retain           Available           nfs1                    41s
 
2. PVC 描述的，则是 Pod 所希望使用的持久化存储的属性。
[root@m3 test]# vim pvc-nfs.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc-nfs
  namespace: default
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 100M
  storageClassName: nfs1
[root@m3 test]# kubectl apply -f pvc-nfs.yaml 
persistentvolumeclaim/pvc-nfs created
 
Volume Controller：专门处理持久化存储的控制器
PersistentVolumeController ：处理pv和pvc
PersistentVolumeController 会不断地查看当前每一个 PVC，是不是已经处于 Bound（已绑定）状态。如果不是，那它就会遍历所有的、可用的 PV，并尝试将其与这个“单身”的 PVC 进行绑定。这样，Kubernetes 就可以保证用户提交的每一个 PVC，只要有合适的 PV 出现，它就能够很快进入绑定状态
PVC和PV绑定条件：
    1. storageClassName 字段一致
    2. PV 满足 PVC 的 spec 字段
[root@m3 test]# kubectl get pvc
NAME      STATUS   VOLUME    CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
pvc-nfs   Bound    pvc-nfs   1Gi        RWX            nfs1           2m34s
[root@m3 test]# kubectl get pv
NAME      CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM             STORAGECLASS   REASON   AGE
pv-nfs   1Gi        RWX            Retain           Bound    default/pvc-nfs   nfs1                    6m26s
 
3.pvc资源的使用
[root@m3 test]# vim pvc-nfs-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pvc-nfs-pod
spec:
  containers:
  - name: web
    image: nginx:1.7.9
   volumeMounts:
        storageClassName- name: nfs
          mountPath: "/usr/share/nginx/html"
  volumes:
  - name: nfs
    persistentVolumeClaim:
      claimName: nfs1
[root@m3 test]# kubectl apply -f pvc-nfs-pod.yaml
pod/pvc-nfs-pod created
 
访问nginx进行验证
[root@m3 test]# kubectl get pod -o wide | grep pvc-nfs-pod
pvc-nfs-pod                         1/1     Running   0          3m13s   10.100.130.101   s3     <none>           <none>
[root@m3 test]# curl http://10.100.130.101
hello nfs
 
 
 
动态持久化存储StorageClass
我们学习了 PV 和 PVC 的使用方法，但是前面的 PV 都是静态的，什么意思？就是我要使用的一个 PVC 的话就必须手动去创建一个 PV，我们也说过这种方式在很大程度上并不能满足我们的需求，比如我们有一个应用需要对存储的并发度要求比较高，而另外一个应用对读写速度又要求比较高，特别是对于 StatefulSet 类型的应用简单的来使用静态的 PV 就很不合适了，这种情况下我们就需要用到动态 PV，也就是我们今天要讲解的 StorageClass。
 
而 StorageClass 对象的作用，其实就是创建 PV 的模板。具体地说，StorageClass 对象会定义如下两个部分内容：
第一，PV 的属性。比如，存储类型、Volume 的大小等等。
第二，创建这种 PV 需要用到的存储插件。比如，Ceph 等等。
 
nfs创建pv并自动绑定pvc
1.创建ServiceAccount账号
创建账号，nfs-client-provisioner服务启动时需要以此账号的权限启动和运行
[root@m3 nfs]# cat nfs-client-provisioner.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: eip-nfs-client-provisioner
  namespace: kube-system
 
[root@m3 nfs]# kubectl apply -f nfs-client-provisioner.yaml 
serviceaccount/nfs-client-provisioner created  






 


2.创建集群role角色






[root@m3 nfs]# cat nfs-client-provisioner-runner.yaml    


apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1


kind: ClusterRole


metadata:


  name: nfs-client-provisioner-runner


  namespace: kube-system


rules:


  - apiGroups:


      - ‘‘


    resources:


      - persistentvolumes


    verbs: 


      - get


      - list


      - watch


      - create


      - delete


  - apiGroups:


      - ‘‘


    resources:


      - persistentvolumeclaims


    verbs: [ get, list, watch, update ]


  - apiGroups:


      - storage.k8s.io


    resources:


      - storageclasses


    verbs: [ get, list, watch ]


  - apiGroups:


      - ‘‘


    resources:


      - events


    verbs: [ create, update, patch ]


 


[root@m3 nfs]# kubectl apply -f nfs-client-provisioner-runner.yaml 


clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/nfs-client-provisioner-runner created


 






 


3.使role角色和ServiceAccount账号绑定






[root@m3 nfs]# cat run-nfs-client-provisioner.yaml


apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1


kind: ClusterRoleBinding


metadata:


  name: run-nfs-client-provisioner


  namespace: kube-system


roleRef:


  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io


  kind: ClusterRole


  name: nfs-client-provisioner-runner


subjects:


  - kind: ServiceAccount


    name: nfs-client-provisioner


    namespace: kube-system


 


[root@m3 nfs]# kubectl apply -f run-nfs-client-provisioner.yaml


clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/run-nfs-client-provisioner created






 


4.创建role角色，赋予权限






[root@m3 ~]# cat leader-locking-nfs-client-provisioner.yaml


apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1


kind: Role


metadata:


  name: leader-locking-nfs-client-provisioner


  namespace: kube-system


rules:


  - apiGroups:


      - ‘‘


    resources:


      - endpoints


    verbs:


      - get


      - list


      - watch


      - create


      - update


      - patch


 


[root@m3 ~]# kubectl apply -f leader-locking-nfs-client-provisioner.yaml


role.rbac.authorization.k8s.io/leader-locking-nfs-client-provisioner created      






 


5. 将role角色和ServiceAccount绑定






[root@m3 ~]# cat leader-locking-nfs-client-provisioner-bind.yaml


apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1


kind: RoleBinding


metadata:


  name: leader-locking-nfs-client-provisioner


  namespace: kube-system


roleRef:


  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io


  kind: Role


  name: leader-locking-nfs-client-provisioner


subjects:


  - kind: ServiceAccount


    name: nfs-client-provisioner


    namespace: kube-system


[root@m3 ~]# kubectl apply -f leader-locking-nfs-client-provisioner-bind.yaml 


rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/leader-locking-nfs-client-provisioner created     






 


6.创建nfs 工作端






[root@m3 ~]# vim nfs-nfs3.yaml


apiVersion: apps/v1


kind: Deployment


metadata:


  labels:


    app: nfs-nfs3


  name: nfs-nfs3


  namespace: kube-system


spec:


  replicas: 1


  selector:


    matchLabels:


      app: nfs-nfs3


  strategy:


    type: Recreate


  template:


    metadata:


      labels:


        app: nfs-nfs3


    spec:


      containers:


        - env:


            - name: PROVISIONER_NAME


              value: nfs-nfs3


            - name: NFS_SERVER


              value: 192.168.70.120


            - name: NFS_PATH


              value: /data/nfs/v3


          image: ‘quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:v3.1.0-k8s1.11‘


          name: nfs-client-provisioner


          volumeMounts:


            - mountPath: /persistentvolumes


              name: nfs-client-root


      serviceAccountName: eip-nfs-client-provisioner


      volumes:


        - name: nfs-client-root


          nfs:


            path: /data/nfs/v3


            server: 192.168.70.120


 


[root@m3 ~]# kubectl apply -f nfs-nfs3.yaml 


deployment.apps/nfs-nfs3 created






 


7. 创建nfs StorageClass






[root@m3 nfs]# vim nfs-StorageClass.yaml


apiVersion: storage.k8s.io/v1


kind: StorageClass


metadata:


  annotations:


    k8s.eip.work/storageType: nfs_client_provisioner


  name: nfs3


parameters:


  archiveOnDelete: ‘false‘


provisioner: nfs-nfs3


reclaimPolicy: Delete


volumeBindingMode: Immediate


 


[root@m3 nfs]# kubectl apply -f nfs-StorageClass.yaml 


storageclass.storage.k8s.io/nfs3 created


[root@m3 nfs]# kubectl get pod -n kube-system | grep nfs3


nfs-nfs3-66f4c9bcd5-5fd2x                 1/1     Running   0          3m21s






 


reclaimPolicy回收策略: Delete立刻删除 Retain pvc删除后保留磁盘


volumeBindingMode绑定策略: Immediate立即绑定，WaitForFirstConsumer第一次使用时绑定


 


8.进行nfs测试






[root@m3 nfs]# cat nfs-pvc.yaml 


apiVersion: v1


kind: PersistentVolumeClaim


metadata:


  name: pvc-nfs


  namespace: default


spec:


  accessModes:


    - ReadWriteMany


  resources:


    requests:


      storage: 2M


  storageClassName: nfs3


[root@m3 nfs]# kubectl apply -f nfs-pvc.yaml 


persistentvolumeclaim/pvc-nfs created


 


[root@m3 ~]# kubectl get pvc | grep pvc-nfs


pvc-nfs              Bound    pvc-4773b235-aa7c-4c8e-bf81-85c97e0e28f6   2M         RWX            nfs3           78s


[root@m3 ~]# kubectl get pv | grep pvc-nfs


pvc-4773b235-aa7c-4c8e-bf81-85c97e0e28f6   2M         RWX            Delete           Bound    default/pvc-nfs              nfs3                    88s


 






 


 
k8s资源存储pv pvc 动态持久化存储StorageClass
原文：https://www.cnblogs.com/wangzhangtao/p/12171630.html

                

                
                

                    

                        

                            

                                

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