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在 Kubernetes 中使用 emptyDir、hostPath、localVolume

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之前通过 Kubernetes 之 Volumes ,对 Volumes 有了一定的了解。本篇主要侧重实践,学习如何使用 emptydir、hostpath、localvolume 三种本地存储方案。

1. PV 的基本属性

1.1 PV 的生命周期

PV 的状态:

  • Available:可用,还未被任何 PVC 绑定
  • Bound:已经被 PVC 绑定
  • Released:PVC 被删除,但是资源还未被重新声明
  • Failed:自动回收失败

1.2 PV 的回收策略

PersistentVolumeReclaimPolicy,即 PV 的回收策略。

当 Pod 不需要 PV 时,如何处理:

  • Retain:保留数据,需要管理员手工清理数据
  • Recycle:资源回收,清除 PV 中的数据
  • Delete:直接删除 PV

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 Delete 策略。

1.3 PV 的访问模式

PV 的访问模式(accessModes):

  • ReadWriteOnce:PV 以 read-write 挂载到一个 Pod
  • ReadWriteMany:PV 以 read-write 方式挂载到多个 Pod
  • ReadOnlyMany:PV 以 read-only 方式挂载到多个 Pod

2. emptyDir

使用 emptyDir 时,Kubernetes 在 Node 上自动分配一个目录给 Pod。此目录中,初始内容为空,当 Pod 从 Node 上移除时,emptyDir 中的数据也被移除。

主要用于无需永久保存的临时目录,多个容器的共享目录等场景。

创建文件 emptydir.yaml

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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: emptydir
spec:
  containers:
  - image: busybox
    name: app
    volumeMounts:
    - mountPath: /logs
      name: shared-dir
    args:
    - /bin/sh
    - -c
    - echo emptydir >> /logs/app.log; sleep 60000
  - image: busybox
    name: log-collector
    volumeMounts:
    - mountPath: /app_logs
      name: shared-dir
    args:
    - /bin/sh
    - -c
    - cat /app_logs/app.log; sleep 60000
  volumes:
  - name: shared-dir
    emptyDir: {}

执行命令:

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kubectl apply -f emptydir.yaml
kubectl exec emptydir -c log-collector cat /app_logs/app.log
emptydir

可以看到两个容器之间,实现了文件共享的功能。

3. hostPath

hostPath 类型是映射 Node 文件系统中的文件或者目录到 Pod 。支持的类型有文件、目录、File、Socket、CharDevice 和 BlockDevice。

创建文件 hostpath.yaml

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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-hostpath
spec:
  nodeSelector:
    kubernetes.io/hostname: i-6fns0nua
  containers:
  - image: busybox
    name: app
    volumeMounts:
    - mountPath: /logs
      name: shared-dir
    args:
    - /bin/sh
    - -c
    - echo hostpath >> /logs/app.log; sleep 60000
  volumes:
  - name: shared-dir
    hostPath:
      path: /data/logs
  1. 登陆主机 i-6fns0nua ,创建目录
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mkdir -p /data/logs
  1. 创建 hostpath
1
kubectl apply -f pod.yaml
  1. 登陆主机 i-6fns0nua ,查看共享文件
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cat /data/logs/app.log
hostpath

4. local volume

local volume 适合的场景:

  • 数据缓存,应用可以就近访问数据,快速处理。
  • 分布式存储系统,如分布式数据库,分布式文件系统。

4.1 创建静态存储

创建文件 sc.yaml

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apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: local
provisioner: kubernetes.io/no-provisioner
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer

pv.yaml

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apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: local1
spec:
  capacity:
    storage: 30Gi 
  volumeMode: Filesystem
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  storageClassName: local
  local:
    path: /data/local1
  nodeAffinity:
      required:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: kubernetes.io/hostname
            operator: In
            values:
            - i-6fns0nua

4.2 Pod 使用

创建文件 pvc.yaml

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apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc1
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 30Gi

Kubernetes 会自动对 PV 和 PVC 进行匹配。下面是在 Pod 中通过 PVC 使用存储。

pod.yaml

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kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: pod1
spec:
  containers:
    - name: nginx1
      image: nginx
      volumeMounts:
      - mountPath: "/var/www/html"
        name: pod1
  volumes:
    - name: pod1
      persistentVolumeClaim:
        claimName: pvc1

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