Kubernetes的Local Persistent Volumes使用小記-有解無憂

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關于Local Persistent Volumes

文中將Local Persistent Volumes簡稱為Local PV；

Kubernetes的Local PV自1.7版本進行alpha發布，在1.10版本beta發布，最終的正式發布(General Availability)是在1.14版本；
一個Local PV對應指定節點上的一處本地磁盤空間；
相比NFS之類的遠程存盤，Local PV提供了本地IO帶來的更好性能；

和HostPath Volume的區別

Local PV出現之前，使用本地磁盤的方法是HostPath Volume，同為使用本地磁盤，區別在哪呢？

最重要的區別，就是Local PV和具體節點是有關聯的，這意味著使用了Local PV的pod，重啟多次都會被Kubernetes scheduler調度到同一節點，而如果用的是HostPath Volume，每次重啟都可能被Kubernetes scheduler調度到新的節點，然后使用同樣的本地路徑；
當我們要用HostPath Volume的時候，既可以在PVC宣告，又可以直接寫到Pod的配置中，但是Local PV只能在PVC宣告，對于PV資源，通常都有專人管理，這樣就避免了Pod開發者擅自使用本地磁盤帶來的沖突和風險；
另外要注意的是，HostPath Volume和Local PV都是在使用本地磁盤，和常見的分布式檔案系統相比，本地磁盤故障會導致資料丟失，保存重要資料請勿使用HostPath Volume和Local PV；

基本概念說完了，接下來實戰體驗；

實戰環境資訊

作業系統：CentOS Linux release 7.8.2003 (Core)
kubernetes：1.15.3
helm：2.16.1

體驗Local PV的步驟簡述

本次實戰的目標是快速創建Local PV，并驗證該Local PV正常可用，全文由以下部分組成：

創建Local PV；
通過helm下載tomcat的chart；
修改chart，讓tomcat使用剛才創建的Local PV；
部署tomcat；
在服務器上檢查檔案夾已正常寫入；

參考文章

如果您想了解Kubernetes和helm的更多資訊，請參考：

《kubespray2.11安裝kubernetes1.15》；
《部署和體驗Helm(2.16.1版本)》；

準備完畢，開始實操；

創建PV

在kubernetes作業節點創建檔案夾給Local PV使用，我這是：/root/temp/202005/24/local-pv/
給上述檔案夾讀寫權限：chmod -R a+r,a+w /root/temp/202005/24/local-pv
創建檔案local-storage-pv.yaml，內容如下：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: example-pv
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  volumeMode: Filesystem
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Delete
  storageClassName: local-storage
  local:
    path: /root/temp/202005/24/local-pv
  nodeAffinity:
    required:
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: kubernetes.io/hostname
          operator: In
          values:
          - node1

關于local-storage-pv.yaml有以下幾點需要注意：
a. spec.storageClassName等于local-storage，后面的PVC中也要指定storageClassName等于local-storage；
b. spec.nodeAffinity是必填引數，用于建立Local PV和節點的關系，spec.nodeAffinity.required,nodeSelectorTerms.matchExpressions.values的值包含node1，表示該Local PV可以在主機名為node1的節點創建；
執行命令kubectl apply -f local-storage-pv.yaml，即可創建PV；
執行kubectl describe pv example-pv檢查是否創建成功，如下圖紅框所示，此PV已經可用：

使用PV

接下來通過helm部署tomcat，并且讓tomcat使用上述Local PV，請確保helm已經裝好;

增加helm倉庫(帶有tomcat的倉庫)：helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
下載tomcat的chart：helm fetch bitnami/tomcat
chart下載成功后，當前目錄出現tomcat配置壓縮包tomcat-6.2.4.tgz，解壓：tar -zxvf tomcat-6.2.4.tgz
解壓得到tomcat檔案夾，進入后打開values.yaml檔案，找到persistence節點，增加下圖紅框中的內容：
在tomcat目錄下執行命令：helm install --name-template tomcat001 -f values.yaml . --namespace hello-storageclass
查看tomcat的pod和service情況，一切正常，并且埠映射到了宿主機的31835：
瀏覽器訪問宿主機IP:31835，出現tomcat歡迎頁面：
去目錄/root/temp/202005/24/local-pv/檢查磁盤使用情況，如下圖，可見已分配給tomcat的PVC，并且寫入了tomcat的基本資料：
再次查看Local PV，發現狀態已經改變：

至此可以確認，tomcat用上了Local PV，資料被保存在宿主機的指定檔案夾；

清理Local PV

一般來說，清理PV要做如下操作：
a. 洗掉pod，或者deployment；
b. 洗掉pvc；
c. 洗掉Local PV；
這里由于用上了helm，因此通過helm將上述步驟1和2執行掉，既命令helm delete tomcat001
再在local-storage-pv.yaml所在目錄執行kubectl delete -f local-storage-pv.yaml即可洗掉Local PV；

至此，Local PV的學習和實踐就完成了，如果您正在使用這種存盤，希望本文能給您一些參考；

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標籤：Java

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