043.Kubernetes集群存盤-共享存盤

一 共享存盤

1.1 共享存盤作用

1.2 共享存盤資源

二 PV

2.1 PV詳解

  1 apiVersion: v1
  2 kind: PersistentVolume
  3 metadata:
  4   name: pv1
  5 spec:
  6   capacity:
  7     storage: 5Gi
  8   accessModes:
  9   - ReadWriteOnce
 10   persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
 11   storageClassName: slow
 12   nfs:
 13     path: /tmp
 14     server: 172.17.0.2

• AWSElasticBlockStore：AWS公有云提供的ElasticBlockStore，
• AzureFile：Azure公有云提供的File，
• AzureDisk：Azure公有云提供的Disk，
• CephFS：一種開源共享存盤系統，
• FC（FibreChannel）：光纖存盤設備，
• FlexVolume：一種插件式的存盤機制，
• Flocker：一種開源共享存盤系統，
• GCEPersistentDisk：GCE公有云提供的PersistentDisk，
• Glusterfs：一種開源共享存盤系統，
• HostPath：宿主機目錄，僅用于單機測驗，
• iSCSI：iSCSI存盤設備，
• Local：本地存盤設備，從Kubernetes1.7版本引入，到1.14版本時更新為穩定版，目前可以通過指定塊（Block）設備提供LocalPV，或通過社區開發的sig-storage-local-static-provisioner插件（https://github.com/kubernetes-sigs/sigstorage-local-static-provisioner）來管理LocalPV的生命周期，
• NFS：網路檔案系統，
• PortworxVolumes：Portworx提供的存盤服務，
• QuobyteVolumes：Quobyte提供的存盤服務，
• RBD（CephBlockDevice）：Ceph塊存盤，
• ScaleIOVolumes：DellEMC的存盤設備，
• StorageOS：StorageOS提供的存盤服務，
• VsphereVolume：VMWare提供的存盤系統，

2.2 PV配置引數

• 存盤能力（Capacity）

• 存盤卷模式（VolumeMode）

• AWSElasticBlockStore
• AzureDisk
• FC
• GCEPersistentDisk
• iSCSI
• Localvolume
• RBD（CephBlockDevice）
• VsphereVolume（alpha）

  1 apiVersion: v1
  2 kind PersistentVolume
  3 metadata:
  4   name: block-pv
  5 spec:
  6   capacity:
  7     storage: 10Gi
  8   accessNodes:
  9   - ReadWriteOnce
 10   persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
 11   volumeMode: Block
 12   fc:
 13     targetWWNs: ["50060e801049cfd1"]
 14     lun: 0
 15     readOnly: false
 16 

• 訪問模式（Access Modes）

• ReadWriteOnce（RWO）：讀寫權限，并且只能被單個Node掛載，
• ReadOnlyMany（ROX）：只讀權限，允許被多個Node掛載，
• ReadWriteMany（RWX）：讀寫權限，允許被多個Node掛載，

• 存盤類別（Class）PV

• 回收策略（ReclaimPolicy）

• 保留：保留資料，需要手工處理，
• 回收空間：簡單清除檔案的操作（例如執行rm-rf/thevolume/*命令），
• 洗掉：與PV相連的后端存盤完成Volume的洗掉操作（如AWSEBS、GCEPD、AzureDisk、OpenStackCinder等設備的內部Volume清理），

• 掛載引數（MountOptions）

  1 apiVersion: "v1"
  2 kind: "PersistentVolume"
  3 metadata:
  4   name: gce-disk-1
  5 spec:
  6   capacity:
  7     storage: "10Gi"
  8   accessModes:
  9   - "ReadWriteOnce"
 10   mountOptions:
 11   - hard
 12   - nolock
 13   - nfsvers=3
 14   gcePersistentDisk:
 15     fsType: "ext4"
 16     pdName: "gce-disk-1"
 17 

• AWSElasticBlockStore
• AzureDisk
• AzureFile
• CephFS
• Cinder(OpenStackblockstorage)
• GCEPersistentDisk
• Glusterfs
• NFS
• QuobyteVolumes
• RBD(CephBlockDevice)
• StorageOS
• VsphereVolume
• iSCSI

• 節點親和性（NodeAffinity）

  1 apiVersion: v1
  2 kind: PersistentVolume
  3 metadata:
  4   name: example-local-pv
  5 spec:
  6   capacity:
  7     storage: 5Gi
  8   accessModes:
  9   - ReadWriteOnce
 10   persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
 11   storageClassName: local-storage
 12   local:
 13     path: /mnt/disks/ssd1
 14   nodeAffinity:
 15     required:
 16       nodeSelectorTerms:
 17       - mathExpressions:
 18         - key: kubernetes.io/hostname
 19           operator: In
 20           values:
 21           - my-node
 22 

三 PVC詳解

3.1 PVC使用

  1 kind: PersistentVolumeClaim
  2 apiVersion: v1
  3 metadata:
  4   name: myclaim
  5 spec:
  6   accessModes:
  7   - ReadWriteOnce
  8   resources:
  9     requests:
 10       storage: 8Gi
 11   storageClassName: slow
 12   selector:
 13     matchLabels:
 14       release: "stable"
 15     matchExpressions:
 16     - {key: enviroment, operator: In, values: [dev] }
 17 

3.2 PVC配置詳解

• 資源請求（Resources）：描述對存盤資源的請求，目前僅支持request.storage的設定，即存盤空間大小，
• 訪問模式（AccessModes）：PVC也可以設定訪問模式，用于描述用戶應用對存盤資源的訪問權限，其三種訪問模式的設定與PV的設定相同，
• 存盤卷模式（VolumeModes）：PVC也可以設定存盤卷模式，用于描述希望使用的PV存盤卷模式，包括檔案系統和塊設備，
• PV選擇條件（Selector）：通過對LabelSelector的設定，可使PVC對于系統中已存在的各種PV進行篩選，系統將根據標簽選出合適的PV與該PVC進行系結，選擇條件可以使用matchLabels和matchExpressions進行設定，如果兩個欄位都設定了，則Selector的邏輯將是兩組條件同時滿足才能完成匹配，
• 存盤類別（Class）：PVC在定義時可以設定需要的后端存盤的類別（通過storageClassName欄位指定），以減少對后端存盤特性的詳細資訊的依賴，只有設定了該Class的PV才能被系統選出，并與該PVC進行系結，PVC也可以不設定Class需求，如果storageClassName欄位的值被設定為空（storageClassName=""），則表示該PVC不要求特定的Class，系統將只選擇未設定Class的PV與之匹配和系結，PVC也可以完全不設定storageClassName欄位，此時將根據系統是否啟用了名為DefaultStorageClass的admissioncontroller進行相應的操作，
• 未啟用DefaultStorageClass：等效于PVC設定storageClassName的值為空（storageClassName=""），即只能選擇未設定Class的PV與之匹配和系結，
• 啟用DefaultStorageClass：要求集群管理員已定義默認的StorageClass，如果在系統中不存在默認的StorageClass，則等效于不啟用DefaultStorageClass的情況，如果存在默認的StorageClass，則系統將自動為PVC創建一個PV（使用默認StorageClass的后端存盤），并將它們進行系結，

四 PV和PVC生命周期管理

4.1 PV生命周期

• Available：可用狀態，還未與某個PVC系結，
• Bound：已與某個PVC系結，
• Released：系結的PVC已經洗掉，資源已釋放，但沒有被集群回收，
• Failed：自動資源回收失敗，

4.2 PVC生命周期

4.3 資源供應

1. 靜態模式：集群管理員手工創建許多PV，在定義PV時需要將后端存盤的特性進行設定，
2. 動態模式：集群管理員無須手工創建PV，而是通過StorageClass的設定對后端存盤進行描述，標記為某種型別，此時要求PVC對存盤的型別進行宣告，系統將自動完成PV的創建及與PVC的系結，

4.4 資源系結

4.5 資源使用

4.6 資源釋放

4.7 資源回收

標籤：Linux

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