Pod的資料持久化1 hostPath 和emptyDir-有解無憂

Pod資料持久化

k8s中的volume提供了在容器中掛載外部存盤的能力，Pod需要設定卷來源(spec.volume)和掛載點(spec.containers.volumeMounts)這兩個資訊后
才可以使用相應的volume

官方對volume的介紹：

Docker 也有 Volume 的概念，但對它只有少量且松散的管理，在 Docker 中，Volume 是磁盤上或者另外一個容器內的一個目錄，直到最近，Docker 才支持對基于本地磁盤的 Volume 的生存期進行管理，雖然 Docker 現在也能提供 Volume 驅動程式，但是目前功能還非常有限（例如，截至 Docker 1.7，每個容器只允許有一個 Volume 驅動程式，并且無法將引數傳遞給卷），另一方面，Kubernetes 卷具有明確的生命周期——與包裹它的 Pod 相同，因此，卷比 Pod 中運行的任何容器的存活期都長，在容器重新啟動時資料也會得到保留，當然，當一個 Pod 不再存在時，卷也將不再存在，也許更重要的是，Kubernetes 可以支持許多型別的卷，Pod 也能同時使用任意數量的卷，卷的核心是包含一些資料的目錄，Pod 中的容器可以訪問該目錄，特定的卷型別可以決定這個目錄如何形成的，并能決定它支持何種介質，以及目錄中存放什么內容，使用卷時, Pod 宣告中需要提供卷的型別 (.spec.volumes 欄位)和卷掛載的位置 (.spec.containers.volumeMounts 欄位).容器中的行程能看到由它們的 Docker 鏡像和卷組成的檔案系統視圖， Docker 鏡像位于檔案系統層次結構的根部，并且任何 Volume 都掛載在鏡像內的指定路徑上，卷不能掛載到其他卷，也不能與其他卷有硬鏈接， Pod 中的每個容器必須獨立地指定每個卷的掛載位置，

Kubernetes 支持下列型別的卷：

awsElasticBlockStore
azureDisk
azureFile
cephfs
cinder
configMap
csi
downwardAPI
emptyDir
fc (fibre channel)
flexVolume
flocker
gcePersistentDisk
gitRepo (deprecated)
glusterfs
hostPath
iscsi
local
nfs
persistentVolumeClaim
projected
portworxVolume
quobyte
rbd
scaleIO
secret
storageos
vsphereVolume

參考地址：https://v1-17.docs.kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/volumes/#volume-%E7%9A%84%E7%B1%BB%E5%9E%8B

卷型別的簡單分類：

1 本地卷：只在當前節點使用，無法跨節點使用 hostPath emptyDir

2 網路卷：在任意節點都可以訪問到：nfs rbd cephfs glusterfs

3 公有云卷： awsElasticBlockStore azureDisk

4 k8s資源： secret configMap

emptyDir的使用介紹

在pod的宿主機上創建目錄，掛載到Pod中的容器，Pod洗掉該卷也會被洗掉，
應用場景： pod 中容器之間的資料共

環境準備：為了方便測驗需要把當前環境中的所有pod洗掉掉

 1 [root@master ~]# kubectl get pod 
 2 NAME                    READY   STATUS      RESTARTS   AGE
 3 mypod                   1/1     Running     2          3d1h
 4 mypod2                  1/1     Running     2          3d
 5 mypod3                  0/1     Completed   0          2d23h
 6 web-5dcb957ccc-44rdl    1/1     Running     5          10d
 7 web-5dcb957ccc-qpndh    1/1     Running     5          10d
 8 web1-7f87dfbd56-6lckc   1/1     Running     2          3d10h
 9 web2-7585bfb769-bfr9b   1/1     Running     2          3d10h
10 [root@master ~]#                  
11 [root@master ~]# kubectl delete $(kubectl get deploy -o name)
12 [root@master ~]# kubectl delete $(kubectl get pod -o name)

用yaml創建一個Pod，pod中有兩個容器，兩個容器之間通過emptyDir來共享資料

 1 root@master ~]# vim pod.yaml
 2 apiVersion: v1
 3 kind: Pod                             #定義一個Pod資源
 4 metadata:
 5   name: my-pod                        #Pod的名字是my-pod
 6 spec:
 7   containers:                         #創建兩個容器，容器的名字分別是write,read
 8   - name: write
 9     image: centos
10     command: ["bash","-c","for i in {1..100};do echo $i >> /data/hello;sleep 1;done"]
11     volumeMounts:                     #在容器中掛載一個卷
12       - name: data                    #卷的名字是data
13         mountPath: /data              #把卷掛載到容器中的/data目錄下
14 
15   - name: read
16     image: centos
17     command: ["bash","-c","tail -f /data/hello"]
18     volumeMounts:
19       - name: data
20         mountPath: /data
21   
22   volumes:                            #在pod中創建一個卷，注意這個卷要與containers同級
23   - name: data                        #卷的名字是data
24     emptyDir: {}                      #卷的型別是emptyDir, "{}"可以省略
25 
26 [root@master ~]# 
27 [root@master ~]# kubectl apply -f pod.yaml                                       
28 [root@master ~]# kubectl get pod
29 NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
30 my-pod   2/2     Running   0          75s
31 [root@master ~]# 
32                                       #在pod的write容器查看寫入的資料，
33                                       #在pod的read容器中查看是否有資料                                      
34 [root@master ~]# kubectl exec -it my-pod -c write -- sh
35 sh-4.4# ls /data
36 hello
37 sh-4.4# tail /data
38 tail: error reading '/data': Is a directory
39 sh-4.4# tail /data/hello
40 49
41 50
42 51
43 sh-4.4# 
44 [root@master ~]# kubectl exec -it my-pod -c read -- sh
45 sh-4.4# tail /data/hello
46 2
47 3
48 4
49 sh-4.4#
50                                       #如何查看這個共享卷在宿主機上的物理目錄？
51                                       #首先確認這個Pod當前在哪個node上
52 [root@master ~]# kubectl get pods -o wide
53 NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
54 my-pod   2/2     Running   6          17m   10.244.2.99   node2   <none>           <none>
55 [root@master ~]# 
56                                       #在node2的節點上查看kubelet的目錄 
57 [root@node2 ~]# cd /var/lib/kubelet/
58 [root@node2 kubelet]# ls
59 config.yaml  cpu_manager_state  device-plugins  kubeadm-flags.env  pki  plugins  plugins_registry  pod-resources  pods
60 [root@node2 kubelet]# cd pods
61 [root@node2 pods]# ls                 #在這個目錄下查看pod的原資料，以下資料是以podID為目錄名      
62 41874bad-9f46-4417-b96c-6f41fd566ce1  c563f58d-dd2e-4937-867f-66d06ccc606d
63 5b2d78d8-0782-47c9-bf3f-202105824dee  c87f53c4-5cc2-4842-910d-7206e636d83f
64 [root@node2 pods]# 
65                                       #在當前node節點上查看my-pod的PodID為k8s_read_my-pod_default_5b2d78d8-0782-47c9-bf3f-202105824dee_0
66 67 [root@node2 pods]# docker ps  | grep pod
68 
69 a1eb18196f87    centos                                            "bash -c 'tail -f /d…"   About an hour ago   Up About an hour   k8s_read_my-pod_default_5b2d78d8-0782-47c9-bf3f-202105824dee_0
70 c16f2df96115    registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.2 "/pause"                 About an hour ago   Up About an hour   k8s_POD_my-pod_default_5b2d78d8-0782-47c9-bf3f-202105824dee_0
71 [root@node2 pods]# 
72                                       #在node2這個節點上進入5b2d78d8-0782-47c9-bf3f-202105824dee目錄查看
73 [root@node2 pods]# cd 5b2d78d8-0782-47c9-bf3f-202105824dee/
74 [root@node2 5b2d78d8-0782-47c9-bf3f-202105824dee]# ls
75 containers  etc-hosts  plugins  volumes
76 [root@node2 5b2d78d8-0782-47c9-bf3f-202105824dee]# cd volumes/
77 [root@node2 volumes]# ls
78 kubernetes.io~empty-dir  kubernetes.io~secret
79 [root@node2 volumes]# ls ./kubernetes.io~empty-dir/data/hello 
80 ./kubernetes.io~empty-dir/data/hello
81 [root@node2 data]# pwd                #以下目錄就是my-pod中兩個容器中的/data的物理目錄
82 /var/lib/kubelet/pods/5b2d78d8-0782-47c9-bf3f-202105824dee/volumes/kubernetes.io~empty-dir/data

hostPath
掛載Node檔案系統上檔案或者目錄到pod的容器中
應用場景：Pod中容器需要訪問宿主機檔案，只能給當前節點的pod訪問使用

 1 [root@master ~]# vim pod-hostpath.yaml
 2 
 3 apiVersion: v1
 4 kind: Pod
 5 metadata:
 6   name: my-pod
 7 spec:
 8   containers:
 9   - name: busybox
10     image: busybox
11     args:
12     - /bin/sh
13     - -c
14     - sleep 36000
15     volumeMounts:
16     - name: data
17       mountPath: /data
18   volumes:                            #定義一個卷
19   - name: data                        #卷的名字是data
20     hostPath:
21       path: /tmp                      #卷在宿主機上的地址是/tmp
22       type: Directory                 #卷的型別是一個目錄
23                 
24 [root@master ~]# kubectl apply -f pod-hostpath.yaml 
25 pod/my-pod2 created
26 [root@master ~]#    
27 [root@master ~]# kubectl get  pod
28 NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
29 my-pod    2/2     Running   32         3h12m
30 my-pod2   1/1     Running   0          78s
31 [root@master ~]#                      #查看pod所在的node節點
32 [root@master ~]# kubectl get pod -o wide
33 NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP             NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
34 my-pod    2/2     Running   44         4h35m   10.244.2.99    node2   <none>           <none>
35 my-pod2   1/1     Running   0          84m     10.244.2.100   node2   <none>           <none>
36 [root@master ~]#                      #在node2節點的/data目錄下創建一個檔案a.txt
37                                       #在my-pod2的容器中查看/data目錄是否有這個檔案
38 [root@node2 ~]# touch /tmp/a.txt
39 [root@node2 ~]# 
40 [root@master ~]# kubectl exec -it my-pod2 -- sh
41 / # ls /data
42 a.txt
43 / #

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